Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Измайлов А.Ф. Аналоговые вычислительные машины и их применение в ВМФ учебное пособие с элементами программированного обучения

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.76 Mб
Скачать

разущ ее входные напряжения ( 6 ^ ; UgX2 ) по зако­ ну

 

(2 < г2 )

Величина коэффициента с

определяется макси­

мально допустимым напряжением. Для того чтобы получить

m j ^ t o o s ,

jc/eJ e w

o

g ,

принимают

 

 

 

 

 

с

= 0,01 .

Устройства, реализующие операцию (2.?:.’) в электрон­

ных АВИ, имеют

в основе

либо операционные усилители,

либо электромеханические следядие системы.

Электронный блок произведения (рис. 2.44) выполня­ ет умножение косвенным образом, моделируя правую часть

равенства

 

 

 

 

 

+

 

6X2

 

U ,„ = 0 ,0 i

CC; J ^ r U i i

 

 

 

 

(2 .23)

 

 

 

 

которая включает линейные операции и возведение

в квад­

рат, т .е . образование функции

от одного

аргумента.

Каждая пара одинаковых сопротивлений

R

образует

88

делитель напряжения (потенциометр), и напряжение в его средней точке всегда равно полусумме напряжений в край­ них. Диоды ЗУ, и cD* пропускают только положительные сигналы, а диоды ЗУ3 и ЗУ1, - только отрицательные, что позволяет ограничиться набором на §IIj и ФП2 соот­ ветственно только правой и только левой ветвей парабо­ лы, т .е . достичь высокой точности, располагая малым числом входных цепей.

Второй способ моделирования операции умножения (2 .22) основан на применении потенциометра, движок которого перемещается согласно закону изменения одно­ го из сомножителей. Перемещением движка управляет следящая система (рис. 2 .45).

В этой схеме осуществляется преобразование величи­

ны напряжения

Ugx

в ток

возбуждения двигателя Д ,

угол

поворота

и перемещения

oL,

движка потенциомет­

ра /

. Напряжение,

снимаемое с этого потенциометра,

через

сопротивление

Rz подается

на вход усилителя.

Работа двигателя, очевидно,

прекратится при условии

 

 

I

1 Upri

^ _ q

 

 

 

R + Rz

 

7

 

 

 

 

 

 

отражающем отсутствие напряжения на входе усилителя.

Отсюда

uSx,

Ск:

оп

Движки потенциометров I и П механически связаны так, что перемещения их движков о д и н а к о в ы . Выходное напряжение блока, снинаемое с потенциометра

П, определяется соотношением Ugbix*:c>l

* С*°Л0‘

вательно,

 

89

«.о

о

Рис# 2#44

VO

w

 

 

 

 

 

и *

 

 

 

 

 

(2.24)

 

Определим теперь, такая операция над переменными

X

и Х 2

моделируется

блоком произведения. Введем

для всех переменных один и тот

же масштаб*//^ и обоз­

начим

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

>ыж

 

 

 

~ - -

х

,

 

и

 

т у

 

 

 

 

 

 

 

 

ГП

 

Разделив

обе

части равенства

(2.22)

на величину

 

,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

.

СГь,

 

и$ш г

Ч

 

 

 

--- • ---------- с

------

• ----------

или

 

 

тх

тх

 

т х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г ( Х , Х г ) - ( ' т х ) Х , Х г

 

(2.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, блок моделирует умножение перемен­

ных X }Х2

друг на друга

и на

коэффициент, зависящий

от

величины

гг>ж

. Чтобы получить напряжение, изобра­

жающее произведение

переменных X,

Х2

,

нужно величину

(Jgb/X

изменить

в

-£т

раз, применив, например,

схему

рис.

 

2 .46.

Если же принято

/т?х -^-

» подобная

корректировка не нужна. Блок деления чаще всего выпол­

няют по схеме

(рис. 2 .4 7 ).

 

Точка 2

"квазизаземлена",

поэтому

 

Ml

0,0Щ $Х1иЁК2

с6х'

го.с

Чх = гО.С 7

Чх

 

 

О.с

*7 Рекомендуем предварительно усвоить сущность введения масштаба переменных (гл . Ш, f? 7 ) .

92

1

*/

и , сх ,х Л mt с Х ,Х 2

Рис. 2.46

РИС. 2.47

93

отсюда

Rq.c i

Uё*\

0,01

 

Величины сопротивлений

Rix

и

R.о.с выбирают

так,

чтобы

Rq.c _________ I

 

= 10

 

 

 

 

 

и,

окончательно,

 

 

гт

= ул

.

(2-26)

 

 

 

 

Ч к ,

 

Операции (2 .26)

с напряжениями

соответствует

выра­

ботка функции

 

 

 

 

 

 

 

г>SV

у

^

^

 

 

 

 

Г ( Х ,х г ) - — - у - 7

 

 

 

 

 

Х

 

(2 .27)

если все

переменные

изображаются в одном и том же мас-

итабе

. "Истинное"

деление моделируется схемой

(рис.

2 .4

8 ).

 

Задание 9 .

Исходя из формул (2 .24)

и (2 .2 6 ),

опре­

делите способ корректировки выходного блока, если

пере­

менные X , Х 2

, произведение X t Х.г

и частное

~ ~

представляются

в различных масштабах:

 

А г

т Х1* т Хгф т к,*г^ m *L .

*2

94

Решение

 

 

 

 

Формулу (24) преобразуем к виду

 

i

Utux

Q,Oi

Us*,

и6*г

 

т Ц

m xx%2

m X,X2

rnXi

m X2

 

отсюда

 

 

 

 

 

 

F(X1X2)=Ш

т*‘т*2 jX x

 

 

 

L

mXiX2

J

 

и коррекция заключается в

умноиении величины (fg

на

коэффициент

mXl тХ7

 

 

 

 

 

 

°,°{тх,тхг

В случае деления корректировочный коэффициент вы­ глядит так s

Ю т х<

m t, тЛ2

95

§ 5 . Некоторые особенности операционных усилителей

Универсальные АВМ предназначены для решения любых обыкновенных дифференциальных уравнений, следовательно, совокупность воспроизводимых процессов характеризуется весьма широким диапазоном частот, начиная от f - Q, Учитывая встречающуюся необходимость передачи постоян­ ных сигналов, в блоках АВМ, главным образом, применяют операционные усилители на сопротивлениях, называемые усилителями постоянного тока (УПТ). Усилители перемен­ ного тока постоянных сигналов не пропускают: межкаскадные связи усилителей являются емкостными или ке ин­ дуктивными.

УПТ состоит йз нескольких каскадов. В основе каска­ да лежит схема (рис. 2 .4 9 ). Ее работа иллюстрируется графиком (рис. 2 .50).

Постоянное смещение Uco выбрано в середине линейного участка анодно-сеточной харак­ теристики по соображениям рав­ номерной передачи положитель­ ных и отрицательных сигналов. И>з-за этого смещения выходной сигнал содержит постоянную составляющую, в результате чего, например, при

Ugx( 7 ) = A * s in с о ? ;

Рис. 2.49

U = к A sin. с о ? и л0 7

 

96

 

 

 

Рис. 2.50

где

/ ^

.

- коэффициент усиления каскада;

к

 

UЛо

 

- падение напряжения на лампе при отсут-

 

 

 

ствии входного сигнала.

Поскольку выходное напряжение операционного УПТ

должно

быть

всегда пропорционально входному:

 

 

 

7

постоянную составляющую в выходном сигнале стремятся уничтожить, применяя различные компенсационные методы

[ l ;

2] .

Один из них показан

на рис. 2.51: к делите­

лю Rt

Rz

подводится положительное напряжение

(/А и

отрицательное

компенсационное

напряжение UK

, взято!

от постоянного

источника.

 

 

Потенциальная диаграмма делителя изображена на

рис.

2.52.

 

 

 

 

Из подобия

треугольников

следует, что

 

7

97

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ