Диодно-резистивный нелинейный элемент без опорных напряжений

Диодно-резистивный нелинейный элемент без опорных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обла;сти аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в анало1-овых функциональных преобразователях без опорных напряжений, воспроизводящих заданные зависимости по методу кусочно-линейной аппроксимации. Цель изобретения - повышение точности. Нелинейный элемент содержит дифференциальный операционный усилитель , резистор 2 обратной связи, коммутирующий диод 3, масштабные резисторы 4-6, стабилитрон 7, информационные входы и выход устройства. Достижение (Л поставленной цели обеспечено за счет введения третьего масштабного резистора 6 и стабилитрона 7, а также новых связей между элементами. 1 нл.

СОЮЗ СожТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСЛУ БЛИН (l% (111

А1 (у 4 G 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В

Ь4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СТНРЫТИЙ (21) 3889314/24-24 (22) 23.04.85 (46) 07.10.86. Бюл. У 37 (71 ) MocKoBcKHH институт электронной техники (72) Ю.А. Тарасов и Е.А. Морозов (53) 681.3(088.8) (56) Петров Г.М. Применение полупроводниковых диодов в схемах нелинейных блоков электромодулирующих уста— новок. Автоматика и телемеханика. т. XVII, У 8, !956.

Ламин Е.И. Построение диодных функциональных преобразователей без опорных напряжений, сб. Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная .техника.-М.: Машиностроение, 1965, с. 390-399. (54) ДИОДНО-РЕЗИСТИВНЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ

ЭЛЕМЕНТ БЕЗ ОПОРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в анало овых функциональных преобразователях без опорных напряжений, воспроизводящих заданные зависимости по методу кусочно-линейной аппроксимации. Цель изобретения — повышение точности.

Нелинейный элемент содержит дифференциальный операционный усилитель 1, резистор 2 обратной связи, коммутирукнций диод 3, масштабные резисторы

4-6, стабилитрон 7, информационные входы и выход устройства. Достижение поставленной цели обеспечено за счет введения третьего масштабного резистора 6 и стабилитрона 7, а также но- С вых связей между элементами. 1 ил.

1262534

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, радиоэлектронике и может быть использовано в системах управления, в специализированных и универсальных аналоговых машинах.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже приведена схема нелинейного элемента.

Нелинейный элемент содержит дифференциальный операционный усилитель 1, резистор 2 обратной связи, коммутирующий диод 3, первый 4, второй 5 и третий 6 масштабные резисторы, стабилитрон 7, первый 8 и второй 9 информационные входы, выход 10, соединенные по приведенной схеме.

Диодно-резистивный нелинейный элемент без опорных напряжений работает следующим образом.

При возрастании входного положительного сигнала U на входе 8 возрастает отрицательное напряжение

U íà входе 9, что приводит к возрастанию положительного напряжения на аноде диода 3 и отрицательного на аноде стабилитрона 7. При достижении входного .напряжения U значения узла аппроксимации U«„. напряжения на диоде .3 и стабилитроне 7 становятся равными напряжениям их стабилизации.

При U„1(U „ñoïðoòèaëåíèÿ диода 3 и стабилитрона 7 были бесконечно велики, поэтому напряжение U на выходе усилителя 1 было равным ну.mo. После достижения U величины

U и дальнейшем увеличении ток через диод 3 и сопротивление В, резистора 2 будет возрастать, а напряжение Ч „ на диоде 3 (как и напряжение Ц,г на стабилитране 7) оста. ваться постоянным. Поэтому U>, равное падению напряжения на сопротивлении Во резистора 2, будет возрастать, т.е.

О при U> <<

Во (U„Uz< ) при U?;<> ЦхИ

" х где В ; — сопротивление резистора 4.

В уравнении (1) U>« определяется из соотношений

В4" Ц Н1 У, (2) 46 R. +В, -"Рг1.-P +В, "Р1 й. 11. Ъл 21, где В, — сопротивление резистора 6, Отсюда (7) (9) Формула изобретения

Ю Диодно-резистивный нелинейный элемент без опорных напряжений, содержащий дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход

В В м ьг -R К (4 г ь, ii г

14 -1-1в и

1- ь2 +Uqii

R =Вй — =Ъ К?.ь

5 Uxn -"ъг

Выполнение нелинейного элемента согласно изобретению позволяет значительно уменьшить ошибки AUy

3.

Очг1, 11 1 из-за температурной не10 стабильности диодов hJ)?1i.

1 конечности коэффициента усиления К с и напряжения смешения U „ усилителя до значений

15 11111 Ъ1i R . R . Ь D?

Вй и

Ro R, 1+ + о

R g R?

" уг

9 цс

20 QUAL>i =-U (1+ —. + —. ) (8)

R,é

B формуле (6) 5U>< . и U ?, имеют противоположные знаки, так как ТКН кремниевых диодов, включенных в прямом направлении, и ТКН стабилитронов с напряжением стабилизации более

4,58 имеют противоположные знаки.

Например, при применении стабилитрона 7 типа КС147 с 13г1 =4,58, ТКН=

=-0,01 / С (0,5 мВ на 1 С) и кремниевого диода 3 с температурной нестабильностью 2-3 мВ на 1 С. Из (4) найдем В =1,1839 R, а из (5) -В; =:

=10,3 R .Из уравнения (1) найдем при крутизне характеристики элемента

35 =45, что В,=В; . Отсюда по формулам (7)-(8) имеем

hUy

2,84466

У к ус

40

Эти погрешности нелинейного элемента существенно меньше, чем в известной схеме, что объясняется увеличением глубины отрицательной обратной связи

4 усилителя 1. Кроме того, используя стабилитрон 7 с положительным ТКН, при отрицательном ТКН кремниевого диода 3 можно подобрать такой тип стабилитрона 7, при котором погрешность ЬЦу11 может быть полностью скомпенсирована, 1262534

Составитель А.. Маслов

Редактор Н. Марголина Техред А.кравчук Корректор А. Зимокосов

Заказ 5431/49 Тирам 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, 31-35, Раушская чаб., д. 4/5

Подписное

Йроизводственно- полиграфическое предприятие, г. Умгород, ул. Проектная, 4 которого соединен с шиной нулевого потенциала, а инвертирующий вход подключен к первому выводу резистора обратной связи и через последовательно соединенные коммутирующий диод и первый масштабный резистор к первому информационному входу элемента, первый вывод второго масштабного резистора является вторым информационным входом элемента, второй вывод резистора обратной связи соединен с выходом дифференциального операционного усилителя, который является выходом элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цельв повышения точности, в него введены последовательно соединенные стабилитрон и третий масштабный резистор, общий вывод которых подключен к второму выводу второго масштабного резистора, а свободные выводы подключены соответственно к шине. нулевого потенциала и к общему выводу последовательно соединенных первого масштабного резистора и коммутирующего диода.