Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

VaOco) можно представить состоящей из действительной и мнимой составляющих

Тогда

г(«)=Кя;(со) + <3(со); 9,(co)=arctgpi;

., , д(0= 2-1x1 vИe-"+*v<-"dco.

? В большинстве случаев при синусоидальном входном сигнале определяют относительные изменения амплитуды и фазы выходного сигнала при изменении его частоты, которые называют амплитудной частотной Та. ч (<в) и фазочастотной погрешностями звенаф, (со), уа. ч (ю) и фч (со) - представляют соответственно изменения модуля и аргумента коэффи--циента передачи преобразователя при изменении частоты. Для этого предварительно определяют действительную и мнимую части /(/со), модуль й аргумент /((/«>):

/<(/.со)=Р(со) +/Q(co); Л (со) = j/P (со) + (со); (2.8)

ф(со)=агс1еЩ; (2.9)

Та.чИ=; • (2..0)

ФчИ = ФчИ-фч(0). (2. И)

Если I Ад (/со) I < I Х (/со) I, то между Ау (со), ф (со), Ya. ч С) « % существуют следующие зависимости:

а.чИ = И COS [ф. (со)];

Ф,И = 4v(co)sin[ф.J,](co)].

2.4. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Каждую функцию теоретически можно реализовать многими методами, однако в технике на каждом этапе ее развития разрабатываются прежде всего те методы, которые обеспечивают наиболее рациональную реализацию каждой функции и основываются на использовании естественных физических процессов и устройств, наиболее распространенных и освоенных при данном уровне техники.

Так, в настоящее время основные ме-Гйды реализации функций основываются на использовании термоэлектрического эффекта, р-и перехода, а также на использовании наиболее совершенных устройств,



mpl ЮГУ

y=0»

vf+uy

г -1

mpl 1

tin -lK

mpl div

Рис. 2.13. Структуры функциональных преобразователей:

а - для нелинейной зависимости пгммртгцбряттпй функцц1: 6 - для извлечения корня квадратного с помощью делителя по методунеявной функции; в - для определения среднего квадратического значения при подаче на оба входа умножителя - делителя сигнала uх и определения среднего геометрического прн подаче на входы сигналов vx и f по методу неявной функции; г - для определения векторной суммы по методу неявной функции; й - дли определения векторной разности двух величин по методу неявной функции.

например, современных микроэлектронных операционных усилителей для реализации jMCTOfla обратной функции, умножителей-делителей и делителей для реализации метода неявной функции, электронных интеграторов для реализации различных функций интегрированием исходных более просто реализуемых функций. Рассмотрим основные особенности этих методов..

Метод обратной функции реализуется при помощи компенсационного измерительного преобразователя (рис. 2.13,а). Если в обратной цепи такого усилителя установлен функциональный преобразователь Xk = = Ф~(У). то в этой схеме X v, X = Ф"(г/), У ~ ЦКА- Следовательно, в данном устройстве реализуется обратная функция. Естественно, что такой обратный компенсационный преобразователь целесообразен только в том случае, если функция, обратная заданной X = ц>~\у), воспроизводится проще и может быть использована в цепи обратной связи усилителя. Примером этого служат все электронные логарифматоры на усилителях, в цепь обратной связи которых включен естественный экспоненциальный (антилогарифмический) преобразователь на базе р-п перехода, а также устройства, состоящие из усилителя, в цепь обратной связи которого включен квадратичный термоэлектрический преобразователь. Метод обратной функции применяется



довольно широко, однако характеризуется рядом недостатков, основными из которых являются следующие:

реализация только однозначных и монотонных функций, например arcsin X можно воспроизвести только в диапазоне 0...л/2;

нарушение условий устойчивости и снижение степени подавления погрешности от нестабильности коэффициента усиления прямой цепи, так как коэффициент преобразования обратной цепи изменяется в широком диапазоне значений;

при воспроизведении функции извлечения квадратного корня не устраняется необходимость снижения чувствительности и повышения нижнего предела измерения входной величины из-за квадратичного расширения динамического диапазона на выходе квадратора.

I Метод неявной функции основан на реализации уравнения, в котором выходная величина преобразователя входит в левую и правую его части

У = / (х, у),

при этом выходная величина у используется и для воспроизведения самой себя, т. е. выходной величины у. Примерами использования метода неявных функций являются:

1) извлечение квадратного корня при помощи делителя (рис. 2.13,6)

отсюда . • •

2) определение среднего квадратичного значения (рис. 2.13, в) с помощью умножителя-делителя

Тогда при наличии усреднения

3) определение векторной суммы с помощью умножителей-делителей и сумматоров (рис. 2.13,г).

Нетрудно убедиться, что, решив уравнение

и\ ul fJn

получим

При двух слагаемых векторную сумму можно определить при помощи одного умножителя-делителя и одного сумматора, а при использовании обычной схемы необходимы две квадратора, сумматор и корнеизвлекатель. Следовательно-, достигается уменьшение числа функциональных элементов вдвое;





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166