Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВэевЬееэнавв i t инвчекввсаГ фф аетека вввЕА.

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 450194 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07 08. 73 (21) 1952909/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано15.11.74.Бюллетень Ле42 (45) Дата опубликования описания17 О6 76

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (72) Автор изоб; гения

Т. А. Пунгас (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предложенный преобразователь с целью повышения точности содержит дополнительный дифференциальный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи, второй входной резистор и дополнительный резистор, включенный между выходом дополнительного дифференциального усилителя и его неинвертируюшим входом, который соединен с инвертируюшим входом дифференциального усилителя и выходом преобразователя; инвертируюший вход дополнительного дифференциального усилителя через второй входной регистор соединен со вторым входом преобразователя.

Блок-схема предлагаемого преобраз ователя приведена на чертеже.

Между первым входом 1 и инвертируюшим входом 2 дифференциального усилителя 3 включен первый входной резистор 4.

Между инвертируюшим входом 2 и выходом дифференциальн.ого усилителя 3 включен нелинейный элемент 5. Между вторым входом 6 и инвертируюшим входом 7 дополнительного дифференциального усилителя 8 включен второй входной резистор 9. Меж10

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено, например, при конструировании прео(»» разователей с нелинейной обратной связью.

При проектировании преобразователей для реализации разных функциональных зависимостей между входом и выходом устъроиства широко применяются дифференциальные усилители с нелинейным элементом в цепи обратной связи, причем инвертируюший вход усилителя подключен через входной резистор к одной клемме преобразова.теля, а неинвертируюший вход усилителя подключен к шине нулевого потенциала и к другой входной клемме преобразователя.

И

Недостатком таких функциональных преобразователей являются низкая точность преобразования при высоких частотах преобразуемого сигнала из а уменьшения глубины обратной связи преобразователя на, высоких частотах. Уменьшение обратной связи приводит к увеличению нелинейной составляющей напряжения некомпенсации на входе усилителя, т.е. к увеличению погрешности за счет ее нелинейной составляющей. (51) N, Кл. G 06f 7/26 (53) УДК 681.335, 813 (088.8 ) у 450194 (5) ду входом 7 и выходом дополнительного усилителя 8 включен резистор 10 обратной связи. Неинвертируюший вход дополнительного усилителя 8 присоединен к инвертируюшему входу 2 дифференциального усилителя 5

3 и через дополнительный резистор 11 — к выходу усилителя 8. Неинвертируюший вход усилителя 3 подключен к шине 12 нулевого потенциала. Выходом преобразователя может служить, например, выход нелинейного 10 элемента 5.

Работает преобразователь следующим обэазом.

Приложенное ко входу 6 напряжение V co1 здает во втором входном резисторе 9 ток 15 4 е1 е2 (g)

1 =

g где е — напряжение некомпенсации между

20 входами 7 и 2 усилителя 8; е — напряжение некомпенсации на входе 2 дифференциальн эг о усилителя 3 R — c опр отивление втор о9

r î входного резистора b.

Предположим, что входные сопротивления усилителей 8 и 3 больше равных сопротивлений резисторов 9, 10, 11, 4 и не будем учитывать для простоты входные токи уси— лителей, Тогда выходное напряжение дополнительногэ усилителя 8 Б выражается через

В ток L и сопротивление R резистора

1 10

1 0 обратн ой связи в + е + е . (2)

В 1 10 1 2

С учетэм соотношений (1) и (2), равен9 10

У =-U+2 Е+2 Е (Д)

B 1 1 2

Дифференциальный усилитель 3 действует как сумматор относительно тока р соз2 данного входным напряжением Q на ре2 зисторе 4 и относительно тока L, соз- 45

3 данного напряжением U на дополнительВ

Holvl резисторе 11.

Ток выражается: ()) 4 где Я вЂ” напряжение некомпенсации диф2 ференциального усилителя 3 на его входе

2: R - сопротивление входного резисто4 ра 4.

Ток б выражается:

08-Е2 . -0<+2<<+eZ

L3= =где Š— напряжение некомпенсации усили1 теля 8; — напряжение некомпенсации усили2 теля 3:

Р11-сопротивление дополнительного резистора 11.

Суммарный ток в. нелинейной цепи обратн ой связи L выражается: 4 е2 -Up+28<+

"О "2 3 р Rè

Допустим, что сопротивления Р 4 и Р11 равны, тогда < Ug U2 2е1

"о- ° (6)

Пусть на входах 6 и 1 источника сигнала имеется обшая составляюшая напряжения <+ 2

Uo= (7)

Напряжение сигнала U определяется с как разность напряжений на входах 6 и 1 с 1 2 (8)

На основании уравнений (7) и (8) мажно написать выражения U и, через эбшую составляюшую и сигнал

U = U„+0,5U; =Ц 05 т

2 0 с

Подставляя выражения (9) в (6), полу чим выражение тока в цепи обратной связи Uc — 2 е

io= (1О)

При работе преобразователя дополнительный усилитель 8 инвертирует напряжение U, и на сумматоре компенсируются токи, вызванные общей составляюшей напряжений входов 1 и 6. Выходной ток преобразователя зависит в первом приближении лишь от разности напряжений на клеммах источника с

Погрешность пре образ ования 5 уь ражается через напряжение некомпенсации дополнительного усилителя 8 - е и сопротивление резисторов

6=-2 U . (ii)

1 0 .Достижение цели предлагаемого изобретения объясняется следующим; если в известном преобразователе ток в цепи нелинейного элемента 5 зависит от обшего напряжения на входах источника U, то при предлагаемом включении ток в цепи нелинейного элемента 5 от него прямо не зависит. Этим объясняется повышение и одав лени я обшег о сигнала.

450194

10

45

Составитель О.сахаров

Редактор Б.Нанкина T«ð«À.ÊàìûøíèêoBà рр - р Л.Орлова

Тираж Я69

Заказ

Изд. ¹

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

ОСОИТД "Гипроводхоз"

Москва, Енисейская ул., 2

Повышение точности преобразования объясняется также тем, что выходной ток в цепи нелинейного элемента 5 не зависит прямо от нелинейного напряжения некомпенсации на входе 2 усилителя Э2

Как видно из уравнения (11), погрешность преобразования в первом приближении не зависит от общего сигнала U

О и от нелинейного напряжения Я

Предмет из обретения

Функциональный преобразователь, со- 15 держащий дифференциальный усилитель, инвертируюший вход которого через первый входной резистор подключен к первому входу преобразователя, неинвертирующий вход подключен к шине нулевого потенциала, а в цепи отрицательной обратной связи включен нелинейный элемент, а тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит дополнительный дифференциальный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи, второй входной резистор и дополнительный резистор, включенный между выходом дополнительногD дифференциального усилителя и его неинвертируюшим входом, кс TDpbJH соединен с инвертируюшим входом дифференциального усилителя и выходом преобразователя; инвертируюший вход дополнительного дифференциального усилителя через второй входной резистор соединен со вторым входом преобразователя.