Устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов
Патент 1119034
Авторы
Классы МПК
Устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов
Иллюстрации
Реферат
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАС11ГГАБНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ- СИГНАЛОВ, содержащее первый и второй операционные усилители первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной связи включены соответственно между выходами и инвертируюпщми входами первого и второго операционных усилителей , первый масштабный резистор . включен между выходом первого и инвертируняцим входом второго операционных усилителей, первьпй вьшод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вывод которогоподключен к выходу второго опер 1ционного усилителя, о т л и ч a ю-щ е е с я тем, что, с целью повьшения точности, оно содержит компенсирующий резистор, который : включен между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым выводом к неинвертирующему входу перво (Л го опер: циоН|1Ого усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя является вторым выходом устройства по току. со о Од У
СОНИ СОВЕТСКИХ ШИЦ!
РЕСПУБЛИК
3159 G06 G 7 12 в 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3594641/18-24 (22) 24.05.83 (46) 15.10.84. Бюл. В 38 (72) П.И.Смаль и Ю.Х.Агеев (53) 631. S (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
И 452832, кл. С 06 С 7/06, 1975.
2. Mapme Ж. Операционные усилители и их применение. Л., "Энергия", 1974, с. 96, рис. 6, 13 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСБГАБНОГО
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАПОВ, содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной связи включены соответственно между выходами и.инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, первый масштабный резистор,„SU„„1119034
t включен между выходом первого и инвертирукицим входом второго операционных усилителей, первйй вывод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вывод которого IIQpKJIlo÷åí к выходу второго операционного усилителя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит компенсирующий резистор, который включен между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым вы- Я водом к неинвертирующему входу первого операциоцного усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя явля- ю ется вторым выходом устройства по току.
3йфй
° а4
1119034
30
50
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено, например для сопряжения узлов R — и RC -сеток аналоговых вычислительных машин.
Известно устройство для сопряжения АВИ с электронными приборами, каждая из сопрягающих цепей которого содержит задающий усилитель постоянного тока, цепь обратной связи которого состоит иэ последовательно включенных резисторов, к точке соединения которых подключается электрод электронного прибора, и суммирующий усилитель, один из входов которого соединен с выходом задающего усилителя, а второй — с соответствующим входом устройства (1 )..
Недостатком известного устройства является необходимость в дополнитель- 20 ных элементах регулировки для точного сопряжения с электронным прибором.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов, содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый, второй и третий масштабные резисторы, выход первого операционного усилителя через первый резистор обратной связи соединен с его инвертирующим входом и входнои клеммой и через первый масштабный резистор - с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через второй и третий резисторы обратной связи подключен соответственно к его инвертирующему и неинвертирующему входам, неинвертирующий вход второго операци40 онного усилителя подключен к первому входу второго масштабного резистора и к выходу устройства, второй вывод второго масштабного резистора подключен к шине нулевого потенциала и объединен с вторым выводом третьего мас«45 штабного резистора, первый вывод которого подключен,к неинвертирующему входу первого операционного усилителя 22.
Недостатками данного устройства являются низкая точность и невозможность использования его, например, для сопряжения узлов Д вЂ” и RG -сеток в специализированных аналоговых вы2
Цель изобретения — повышение точности работы устройства.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов, содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной связи включены соответственно между выходами и инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, первый масштабный резистор включен между выходом первого и инвертнрующим входом второго операционных усилителей, первый вывод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вывод которого подключен к выходу второго операционного усилителя, дополнительно содержит компенсирующий резистор, который включен между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым выводом к неин-! вертирующему входу первого операционного усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя является вторым sbuoдом устройства по току.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый, второй и третий резисторы обратной связи 3-5, первый и второй масштабные резисторы 6 и 7, компенсирующий резистор 8, резисторы 9 и 10 нагрузки.
Устройство работает следующим .образом.
При подключении к входу устройства положительного напряжения 0„ изменяющегося по заданному закону, ток через сопротивление 10 нагрузки определяется только напряжением 0„ и сопротивлением 10 нагрузки, падение напряжения между входами операционного усилителя 1 равно нулю.
Напряжение на выходе первого операционного усилителя 1-0 связано с
2 напряжением О„соотношением: числительных машинах для решения задач радиационно-кондуктивного тепло- обмена. з
U U 3
2 2 о
1119034
Я R
0-0— гаR, R Р6 РОР7
5 6 9 (2) 10
20 при выполнении условия:
R3 (7) Составитель А.Маслов
Редактор Н.Воловик Техред Ж.Кастелевич
Корректор 0 Луговая
Заказ 7455/37 Тираж 698 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам -изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
Второй операционный усилитель 2 работает в режиме генератора стабильного тока в заземленную нагрузку 9.
Напряжение на нагрузке 9U on2 ределяется соотношением резисторов
Я,Р,Р,Р,Р
Для того, чтобы U применялось прямо пропорционально сопротивлению
09 и ток в нагрузке был постоянен, нужно, чтобы входящее в формулу (2) выражение в скобках было бы равно нулю, т.е. выполнились бы условия:
Ф Ь я =д
Ь 1
Тогда выражение (2) принимает вид: (U„- ), "3 Р, Подставляя выражение (1) в формулу (4) получаем:
Ч 1О
Ток, протекающий через сопротивление 9 нагрузки, можно найти используя выражение (5):
3 3
9 1 lo 35
Ток. протекающий через сопротивление 9 нагрузки, записывается:
V„ н1 Н2 ° (81
1О
Таким образом, при выполнении простейших условий, ток в нагрузках
9 и 10 определяется только величиной входного напряжения О, и сопротивлением 10 нагрузки.
Базовым объектом является специализированная АВМ-электромодель для, решения нестационарных задач радиационно-кондуктивного теплообмена, в которой использовано 200 устройств-прототипов для задания токов в узлы R— и RC -сеток.
В результате замены пары прототипов в базовой модели предложенным устройством, позволяющим одновременно задавать в i --й "узел Й -сетки и 1-й узел RC -сетки равные. по величине, противоположно направленные и пропорциональные входному напряжению токи, в два раза сократилось число требуемых в модели устройств сопряжения. огласно испытаниям и электромодели с предложенным устройством погрешность сопряжения составила О, 150,27. полной шкалы тока, что обусловлено сложностью синхронной настройки двух устройств, в то время как у предложенного устройства — 0,04Х от полной шкалы тока. В результате в пять раз повышена точность решения задач на электромодели.