Компенсатор дрейфа нуля интегратора

Компенсатор дрейфа нуля интегратора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналкстнческиа

Республик (ii)634301 (61) Дополнительное к авт. свил-ву

{22) Заявлено 21.06.76 (21 j 2376521/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43} Опубликовано 25.11.78Бюллетень №43 (45) Дата опубликования описания 28.11,78 и (51) М. Кл

g 06 Ст 7/18

Гацдаратаанна1а нватат

6авата Инннатраа СССР аа далам нэааретанна и атхрытнй

{5З» УДК 681.335

Совая) (72) Авторы изобретения

Г. С. Сергеев и A. Ф. 3ашелкин (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики (54) КОМПЕНСАТОР ДРЕЙФА НУЛЯ ИНТЕГРАТОРА

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известен блок коррекции аналогового запоминаюшего устройства, содержащий широтно-импульсный модулятор (ШИМ), узел запуска, узел сброса, генератор 5 высокой частоты (ГВЧ), узел формирования импульсов опроса, триггеры, схемы совпадения и узел управления Pl) Работы этого устройства ограничена, так как при большом числе устойчивых состояний системы даже незначительные изменения коэффициента передачи ШИМ и частоты следования импульсов ГВЧ из-за воздействия помех и изменения питающих напряжений приводят к тому, что при напряжении на входе ШИМ, соответствующем четному числу импульсов ГВЧ, фактическое число этих импульсов оказывается нечетным, При этом блок коррекции формирует напряже ния с полярностью, противоположной по отношению к требуемой, вследствие чего система переходит в соседнюю точку устойчивого равновесия, При многократном воздействии помех системы, последовательно переходя из одного устойчивого состояния в другое, теряет запомненную информацию.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является компенсатор дрейфа нуля интегратора, содержаший компаратор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, а выход связан со входом интегрирующей КС-цепи и через первый ключ со входом интегратора )2), Недостаток этого устройства состоит в том, что полная компенсация дрейфа неосуществима иэ-за наличия сопротивления утечки интегрирующего конденсатора, входяшего в схему корректирующего звена.

Целью изобретения является повышение точности компенсации.

Для этого в компенсатор дрейфа нуля интегратора введены второй ключ и триггеров, входы которых подключены к

634301 вьгхоау интегрирующей ЯС-цепи и через второй ключ к шине нулевого потенциала, в вьгхоаы триггеров соединены со вторым входом компаратора.

Нв фиг, 1 представлена блок-схема 3, компенсвтора; на фиг. 2-временные анаграммы, поясняющие его работу.

Компенсвтор арейфа нуля интегратора содержит компаратор 1, интегрирующую КС-цепь 2, первый ключ 3, 19 триггеры 4-7, интегратор 8 и второй ключ 9, Первый вход компарвтора 1 сое» аинен с вьгходом интегратора 8, выход компвратора 1 соединен через ключ 3 со входом интегратора 8 и со входом интегрирующей gC-цепи 2, выход которой соединен со вхоаами триггеров 4-7 и через ключ 9 с шиной нулевого потен« пиала, выходы триггеров 4-7 соединены со вторым входом компаратора 1. Вход © компенсатора подключается к выходу интегратора 8, выход устройства подключается через ключ 3 ко входу интегратора 8.

Компаратор 1 служит для выявления знака алгебраической суммы сигналов, подаваемых на его входы со входа устрой ствв и с выходов триггеров 4-7. Выходное напряжение компврвторв 1 имеет предельное положительное или предельное З@ отрицательное значение соответственно при положительной или отрицательной полярности напряжения на его входе.

Интегрирующая RC-цепь 2 служит для формирования напряжения, плавно изменяющегося таким образом, что его производная по времени имеет знак, совпада-. ющий со знаком выходного напряжения компаратора 1.

Триггеры 4-7 представляют собой двухпоэиционные реле с гистереэисом, имеющие неодинаковые пороги срабатывания — соответственноЧ) пор ...0 пор.г, выбираемые из следующего условия:

Я рр4. App g l10pb fIopY

Триггеры 4-7 выпопняют следующие функции: в) если напряжение на входах триггьров, увеличиваясь, последовательно прохоИ дит через значения U pope Ц пор 7 то в соответствующие моменты времени переключаются триггеры 4-7, вследствие чего суммарный выходной ток триггеров, И протекающий между их BblxogaMB и вторым входом компврвтора 1, уменьшается скачками — вначале нв величину Ь,, затем нв Ь, Ь b и А 7, пРичем выбором значений выходных токов триггеров 4-7 обеспечивается выполнение следующих условий: 5 4 Ь 4 5 ф 5 ь

7 б) если напряжение нв входвх триггеров, уменьшаясь, последовательно проходит через значения - Цпор ... - Цй то в результате переключения трйгге» ров 4-7 суммарный выходной ток триггеров увеличивается вначале нв величину затем На 55, Д b и Ь7

В качестве триггеров 4-7 могут бьггь использованы, например, интегральные операционные усилители, дополненные цепями положительных обратных связей.

Нв фиг. 2 обозначены: 10 и 11 - выходные напряжения соответственно компараторв 1 и С»цепи 2; 12, 13, 14 и

15 - выходные токи соответственно триг геров 4, 5, 6 и 7; 16 — сигнал (напряжение или ток) на входе устройства, взятый с обратным знаком; 17 - суммар» ный выходной ток триггеров 4-7, Если ключ 9 разомкнут и выход компенсатора дрейфа отключен от входа интегратора 8 с помощью ключа 3, то, благодаря наличию следящей системы, состоящей из компвраторв 1, RC-цепи 2и триггеров 4-7, сигнал 17 сохраняется равным сигналу 16 с колебаниями с ма-. лой амплитудой, равной амплитуде колебаний сигнала 12, то есть 0,5 Ь,, Частота этих колебаний определяется постоянной времени КС-цепи 2, амплитуда колебаний выходного напряжения которого равна тпрр, Если в момент времени 1.1 сигнал 16 становится больше сигнала 17, то напряжение 10 остается отрицательным до тех пор, пока напряжение 1 1 не достигнет значения - О прр и не переключится триггер 5, вследствие чего сиг нвл 13 и постоянная составляющая сигнала 17 увеличиваются на величину Ьу .

При значительном увеличении сигнала 16 в момент времени tZ аналогично переключается триггер S увеличивая сигнал

14 и постоянную составляющую сигнала

l7 нв величину 5b . Если при этом сигнал 17 становится слишком большим, то напряжение 10 остается положительным до тех пор, пока .в момент времени tg не переключится обратно триггер 5, уменьшая постоянную составляю щую сигнала 17 нв величину Ь, 5 6343

Если в момент времени t 4 замкнуть ключ 9 и подключить выход компенсатора дрейфа ко входу интегратора 8 с помощью ключа 3, то сигнал 16 фиксируется на достигнутом к моменту времени 14 уров- Ф не. Действительно, в этом случае входы триггеров 4-7 замкнуты на -шину нулевого потенциала, вследствие чего эти триггеры не переключаются и сохраняют состоянии, соответствующие моменту време- 1Е ни 14 > в результате чего сигнал 17 фиксируется на достигнутом к моменту

14 уровне. Если после этого выходной сигнал интегратора 8 отклоняется от зафиксированного значения сигнала 17

И (вследствие неидеальности характеристик интегратора) и становится, например, меньше сигнала 17, то появляется сигнал рассогласования, который усиливается компаратором 1 н воздействует на инте- Е гратор 8 так, что его выходной сигнал снова принимает значение, равной фиксированному значению сигнала 17, то есть устройство компенсирует дрейф выходного сигнала интегратора 8.

Увеличением числа триггеров компенсатора дрейфа можно произвести дальнейшее повышение точности его работы, без снижения помехоустойчивости.

01

Предложенный компенсатор дрейфа вы-.

Ф годно отличается от указанного прототипа - устройство становится некритичным к помехам, благодаря чему повышается его точность и надежность. формула н зобр етения

Компенсатор дрейфа нуля интегратора, содержащий компаратор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, а выход связан со входом интегрнруюшей RC-цепи и через первый ключ со входом интегратора, о т л ича ющийся тем, что, с целью повышения точности компенсацяи, он содержит второй ключ и и триггеров, входы которых подключены к выходу интегрируюшей ЯС-цепи и через второй ключ к шине нулевого потенциала, а выходы триггеров соединены со втарым входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство ¹ 473218, . кл, (3 11 С 27/ОО, 1974.

2. Смолов В, Б. Аналоговые вычнслигельные машины, М., Высшая школа", 1972, с. 174-175.

634301

fb, tl"

Составитель С. Белан

Редактор Q. Мепуришвили ТехредМ, Борисова Корректор Jf. Небола

Заказ 6764/48 Тираж 784 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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