Диодный функциональный преобразователь
Патент 721832
Авторы
Классы МПК
Диодный функциональный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических республик
ОП ИС
ИЗОБРЕ
К АВТОРСКОМУ
1721832 (6! ) Доцолнительное к ав (22)Заявлено 09.11.77 с присоединением заявки (23) П риоритет
Опубликовано 1 5.0
Дата опубликовани
1)М. Кд.
G 06 G 7/26
Ввудлрствевнвй кеюнтвт
CCCP
N ANaM изабретеннН н етхрытвв
3) УДК 681.335. .8 (088.8) (72) Авторы изобретения
P. В. Бегота, Л. A. Лукашук и К. А. Ткаченко (7l ) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.
Известны диодные функциональные преобразователи L1) содержашие операцион ный усилитель с диодно-резисторными
5 ячейками в цепи обратной связи. К недостаткам таких устройств относится зависимость порогов срабатывания диодных элементов от величины выходного напряжения.
19
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является диодный функциональный преобразователь t 2), содержаший п диодно-резисторных элементов, операционный усилитель, входной масштабный резистор, первый вывод которого соединен со входом операционного усилителя, а второй вывод является âõîдом преобразователя, последовательно соединенные первый и второй резисторы обратной связи, свободные выводы которых подключены соответственно ко входу и выходу операционного усилителя, а обший вывбд соединен с выходами диоднс резисторных элементов, подключенных своими входами соответственно к шине отрицательного опорного напряжения и шине нулевого потенциала, выход операционного усилителя является выходом преобразователя.
Недостатком этого преобразователя является значительная погрешность от температурной нестабильности диодов.
Белью изобретения является повышение точности преобразователя за счет компенсации погрешности от температурной нестабильности диодов.
Это достигается тем, что диодный функциональный преобразователь, содержа ший
l1 диодно-резисторных элементов, опера-, ционный усилитель, входной масштабный резистор, первый вывод которого соединен со входом операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, последовательно соединенные первый и второй резисторы обратной связи, свободные выводы которых подключены соответственно ко входу и выходу опера72183
$0
55 а при равных
1 „+,М, 0„=- д.
Выходное напряжение Ц„, операционного усилителя равно
=-u (.— — — ).
Целых j д, sn+3
Выбором соответствующих масштабов по©входам сумматора 6 устанавливается нулевое выходное напряжение преобразователя. По леере роста входного напряжения ционного усилителя, а общий вывод соединен с выходами диодно-резисторных элементов, подключенных своими входами соответственно к шине отрицательного напряжения и к шине нулевого потенциала, дополнительно содержит двухвходовой сум. матор и дополнительный термокомпенсирующий, диодно-резисторный элемент, выход которого подключен к шине нулевого потенциала, первый вход — к шине положительного опорного напряжения, второй вход — ко входу операционного усилителя, выход операционного усилителя и средняя точка дополнительного термокомпенсирующего диодно-резисторного элемента coeäèнены со входами сумматора, выход которого является выходом преобразователя.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого диодного функционального преобразователяя.
Диодный функциональный преобразователь содержит операционный усилитель, первый 2 и второй 3 резисторы обратной связи, входной масштабный резистор 4, и диодно-резисторных элементов 5> 5>, 25
7 ..., 5, дополнительный термокомпенсирующий диодно-резисторный элемент 5д,, двухвходовой сумматор 6, каждый диодно-резисторный элемент содержит последовательно соединенные резисторы 7, 7, З0 ..., 7и,1 и 81, 8, ..., 8„, точка соединения которых подключена к анодам диодов 9(в 92s ° ° ю 9 л
Преобразователь работает следующим образом.
В исходном состоянии (при Uq 0) ток I во входной цепи операционного усилителя 1 определяется падением напряжения О а на открытом диоде 9д, и равен, 40
1, =U У
Б. д ел+ где Y - проводимость соответствуюшеSn+i
ro резистора.
Напряжение на катодах диодов 9 -9 определяется из выражения ам t
U" — — -U 7 к 1 Д
2 4 происходит поочередное отпирание дих одов 9 -9, что приводит к возрастанию коэффициента передачи преобразователя, Изменение падения напряжения на диоде от перепада температуры 5 Т равно g hT, причем температурный коэффициент f для диодов, работающих при ограниченных значениях токов, можно считать постоянным и одинаковым для всех диодов. Исходя из приведенных выше выражений видно, что изменение падения напряжения на диодах 94-9>, обусловленное изменением температуры, компенсируется противоположным изменением потенциала 0 общего вывода резисторов обратной связи 2 и 3.
Преимушество предложенного функциональ« ного преобразователя состоит в повышении точности за счет компенсации погрешности от температурной нестабильности диодов. Доказательством этого является следующее.
Введение в диодный функциональный преобразователь дополнительного термокомпенсируюшего дио дно-резисторного элемента 5„„дает возлюжность прибавить к напряжению на катодах диодов 9 -9т величину падения напряжения на открытом диоде, и тем самым скомпенсировать температурные изменения падения напряжения на диодах диодно-резисторных элементов.
Введение двухвходового сумматора, позв ляет исключить дополнительную температурную погрешность преобразователя, обусловленную изменением потенциала на катодах диодов.
Ф ор мула ° изобре те ни я
Лиодный функциональный преобразователь, содержащий и диодно-резисторных элементов, операционный усилитель, входной масштабный резистор, первый вывод которого соединен со входом операционного усилителя, а второй вывод является входом преобразователя, последовательно соединенные первый и второй резисторы обратной связи, свободные выводы которых подключены соответственно ко входу и выходу операционного усилителя, а общий вывод соединен с выходами диоднорезисторных элементов, подключенных своими входами соответст тенно к шине отрицательного напряжения и к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точности он содержит двухвходовой сумматор и дополнительный термокомпенсирующий диодно-резисторный элемен т, выход которо1е32
I.v подключен к шине нулевого потенциала, первый вход к шине положительного опорного напряжения, второй вход - ко входу операционного усилителя, выход операционного усилителя и средняя точка дополнительно термокомпенсируюшего диодно-резисторного элемента соединены со входами сумматора, выход которого является выходом преобразоваТЮЛЯ.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Коган Б. Я, Электронные моделируюшне установки и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М., Физматгиз, 1963, с. 184-194.
2.ФоИдапд Bobe, Dimensionievvng
eines Funktions generators, Рвс0о Fer nseben
ЕйеИдгол0с", 4914, 0-8 (прототип).
Составитель H. Балабошко
Редактор Н. Каменская Техред И. Ковалева Корректор Г. Реш »»«
Заказ 132/40 Тираж 751 П одп исн ое
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал Г!ПГ! Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4