Активный масштабный преобразователь

Активный масштабный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„114 4

I Р 1С 06 6 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ,(21) 3071993/24-24

„ (22) 06. 12.83 (46) 15.03.85. Бюл. N - 10 (72) В.Т. Крушев, В.А. Гавриленко, А.Е. Агальцова и Г.И. Черная (71) Минский радиотехнический институт (53) 681.335(088.8) (56) 1. Кустов О.В., Лундин В.З. .Операционные усилители в линейных цепях. М., "Связь", 1978, с ° 39, рис. 3.5а..

2. Зангер Г. Электронные системы.

M., "Мир", 1980, с. 140-143, рис.4.2б . (прототип) . (54) (57 АКТИВНЫЙ MACITAHHb!A ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого по" тенциала, первый масштабный резистор, первый вывод которого является входом преобразователя, второй вывод

° первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя и подключен к второму выводу второго масштабного резистора, основной электростатический экран, подключенный к шине нулевого потенциала, первый и второй дополнительные электростатические экраны, в которых размещены соответственно первый и второй масштабные резисторы, первый и второй дополнительные электростатические экраны размещены в основном электростатическом экране, отличающийся тем, что,. с целью повышения точности преобразования в широком диапазоне частот, в него введены первый и второй компенсирующие конденсаторы, причем первая и вторая обкладки первого компенсирующего конденсатора подкЛючены соответственно к первому выводу первого масштабного резистора и к первому дополнительному электростатическому экрану, а первая и вторая обкладки второго компенсирующего конденсатора подключены соответственно к второму выводу второго масштабного резистора и к второму дополнительному электростатическому экрану.

1145349

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен активный масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, масштабные резисто ры f1 j.

Недостаток устройства обусловлен низкой точностью работы при большом 10 изменении частоты входного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является активный масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход 15 которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод первого масштабного резистора является входом преобразователя, второй вывод первого масштабного резистора соеди- 20 нен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом преобраI зователя и подключен к второму выводу 2) второго масштабного резистора (2 3.

Недостаток данного устройства заключается в изменении масштабного коэффициента с повышением частоты входного сигнала, обусловленным 3О влиянием "паразитных" емкостей масштабных резисторов относительно элементов конструкции.

Цель изобретения — повышение точ" ности преобразования в широком диапазоне частот. ...l

Для достижения цели в известный аналоговый масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый масштабный резистор, первый вывод которого является входом преобразователя, второй вывод первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя и подключен к второму вы-5О воду второго масштабного резистора, основной электростатический экран, подключенный к шине нулевого потенциала, первый и второй дополнительные электростатические экраны, в которых размещены соответственно первый и второй масштабные резисторы, .первый и второй дополнительные электраста гические экраны размещены в ос— новном электростатическом экране, введены первый и второй компенсирующие конденсаторы, причем первая и вторая обкладки первого компенсирующего конденсатора подключены соответственно к первому выводу первого масштабного резистора и к первому дополнительному электростатическому экрану, а первая и вторая обкладки второго компенсирующего конденсатора подключены соответственно к второму выводу второго масштабного резистора и к второму дополнительному электростатическому экрану.

На фиг,. 1 изображена функциональ-ная схема предложенного активного масштабного преобразователя, на фиг. 2 — эквивалентная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1„ первый и второй масштабные резисторы 2 и 3, основной электростатический экран 4, первый

1 и второй дополнительные электростатические экраны 5 и 6, первый и второй компенсирующие конденсаторы 7 и 8, вход 9 и выход 10 преобразователя, шину 11 нулевого потенциала.

Согласно фиг. 2 распределенные емкости первого и второго масштабных резисторов 2 и 3 относительно первого и второго дополнительных электростатических экранов 5 и 6 изображены в виде конденсаторов 12 и 13, первый и второй масштабные резисторы 2 и 3 изображены условно разделенными на две части, емкости между основным электростатическим экраном и первым и вторым дополнительным электростатическими экранами изображены в виде конденсаторов 14 и 15.

Принцип работы устройства следующий, Поскольку напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 1 практически равно нулю {"виртуальная земля"), то потенциал точки А в любой момент времени равен половине напряжения, действующего на входе 9.

Если выбрать емкость первого компенсирующего конденсатора 7 равной емкости 14 (фиг. 2), то такой же потенциал будет иметь точка В. Следовательно, ток через емкость l2 не проходит, что исключает влияние паразитной емкости первого масштабного резистора

2 относительно первого дополнитель114534

Фиг. Я

Составитель О. Отраднов

Техред М.Надь Корректор А. Пилипенко

Редактор М. Келемеш

Заказ 1173/36

Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I ного электростатического1 экрана 5 на работу, Аналогичное рассуждение можно провести относительно второго масштабного резистора 3.

Предложенный аналоговый масштабный преобразователь обеспечивает повышение точности масштабного преобразования в 15-30 раз в широком диапазоне частот по сравнению с устрой- 1ð ством-прототипом. Кроме того, возможно дальнейшее повышение точности

4 за счет оптимального выбора величин емкостей первого и второго компенсирующих конденсаторов 7 и 8. Например, при выборе емкости компенсирующего конденсатора, равной 0,7-0,8 от величины паразитной емкости между основным и дополнительным электростатическим экранами, погрешность работы на граничной частоте не превышает

0,5-1Х, что соответствует повышению точности по сравнению с устройствомпрототипом в 30-50 раз.