Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сееов Советскнк

Социалистическим

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 070579 (21) 2764598/18-24

gi)809236 (5f)PA. Кл з (06 G 7/26 с присоединением заявки Но

Государствениый комитет

СССР

IIo аелаи язобретенмв н открытия (23) Приоритет

Опубликовано 2802-81. Бюллетень 89 8

Дата опубликования опнсамн» 28A)?.81 (53) УДК681. ЗЗЬ (088. 8) A.Ã.Áóðèê, A.Ì.ÄåHèñoâ, В.В.Калиниченко и Ю.Я.Никулин

1 (р )

f (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение отйосится к аналоговой технике.

Известен функциональный преобразователь, содержащий резисторы, стабилитроны и потенциометры (1) .

Его недостатком является низкая точность, обусловленная влиянием нагрузки из-за пассивного характера

:схемы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является функ циональный преобразователь, содержащий выходной операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя и через первый резистор !5 обратной связи соединен с входом выходного операционного усилителя, первый и второй операционные усилители, между входом и выходом каждо го иэ которых включены соответствен- 20 но второй и третий резисторы обратной связи, вход первого операционного усилителя соединен с выводом первого входного резистора, свободный вывод которого является входом пре- 25 обраэователя, выход первого опера.ционного усилителя через второй входной резистор соединен с входом второго операционного усилителя и через третий входной резистор с входом вы» 30 ходного операционного усилителя, первую группу из и резисторов, первые выводы которых соединены с входом первого операционного усилителя, вторую группу нэ и резисторов,,первые выводы которых объединены и через четвертый входной резистор соединены с входом выходного операционного усилителя, а через первый масштабный резистор — с выходом второго операционного усилителя, и пар последовательно и встречно соединенных стабилитронов, первые выводы которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые выводыс свободными выводами соответствующих резисторов первой и второй групп, выход второго операционного усилите" ля через второй масштабный резистор соединен с входом первого операционного усилителя (2).

Недостатком этого преобразователя является дополнительная погрешность, обусловленная дрейфом нуля операционных усилителей, Цель изобретения — повышение точности.

Цель .достигается тем, что функциональный преобразователь, содержащий выходной операционный усилитель, 809236 выход которого является выходом преобразователя и через первый резистор обратной связи соединен с входом выходного операционного усилителя, первый и второй операционные усилители, между входом и выходом каждого из ко торых включены соответственно второй К третий резисторы обратной связи, вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом первого входного резистора, второй вывод кото- © рого является входом преобразователя, выход первого операционного усилителя через второй входной резистор соединен с входом второго операционного усилителя и через третий входной реэистор - с входом выходного операционного усилителя, первую группу из °

Il резисторов, первые выводвя которых соединены с входом первого операционного усилителя, вторую группу иэ и резисторов, первые выводы которых Щ объединены и через четвертый входной резистор соединены с входом выходного операционного усилителя, а через первый масштабный резистор — с выходом второго операционного усилителя, и ру пар последовательно и встречно соединенных стабилитронов, первые выводы которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые выводы — с вторыми выводами соответствующих резисторов первой и второй групп резисторов, выход второго операционного усилителя через второй масштабный резистор соединен с входом первого операционного усилителя, дополнительио содержит первый и второй ключи, пятый входной резистор, запоминающий конденсатор, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами ключей, информационный вход первого ключа Щ соединен с входом преобразователя, а выход — с шиной нулевого потенциала, вход выходного операционного усилителя через пятый входной резистор соединен с информационным входом вто- рого ключа, выход которого подключен к выходу выходного операционного усилителя, запоминающий конденсатор включен между информационным входом второго ключа и шиной нулевого потенциала.

На чертеже приведена схема преобразователя.

Функциональный преобразователь содержит выходной операционный усилитель l, первый и второй операцион» ные усилйтели 2 к 3, первый, второй, третий, четвертый и пятый входные резисторы 4,5,6,7 и 8, первый, второй, третий резисторы обратной связи

9, 10 и ll лервый и второй масштаб- 46 ные резисторы 12,и 13, первую и вторую группы из и резисторов 14 .

14„ и 15,...15„, п пар последовательно и встречно включенных стабилитронов 16«...16„, первый и второй клю- 63 чи 17 и 18, генератор 19 тактовых импульсов, запоминающий конденсатор 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Выбором стабилитронов пар 16„ .

16 производится разбиение на участки аппроксимации заданной нелинейной характеристики.

Выбором сопротивлений резисторов первой группы резисторов 14„. ..14„ устанавливаются наклоны участков айпроксимации °

С помощью регулировки сопротивлений первого и второго масштабных резисторов 12 и 13 устанавливается наклон начального участка аппроксимации.

Процесс компенсация дрейфа нулевого уровня преобразователя состоит иэ циклов подготовки и коррекции. Разделение на циклы происходит с помощью первого и второго ключей 17 и 18 управляемых генератором 19 тактовых импульсов.

В цикле подготовки, при появлении сигнала с выхода генератора 19 импульсов, ключи 17 и 18-открываются. При этом ключ 17 производит шунтирование входа преобразователя, а ключ 18 замыкает цепь заряда запоминающего конденсатора 20, выходным напряжением преобразователя, которые в этом случае равно дрейфу нулевого уровня.

Для обеспечения требуемой точности выбирают постоянную времени заряда такой, чтобы за время действия импульса запоминающий конденсатор 20 успел зарядиться до уровня, соответствующего значению выходного напряжения преобразователя.

В цикле коррекции ключи 17 и 18 закрыты. При этом происходит разряд конденсатора 20 через пятый входной резистор 8. Выбрав сопротивление пятого входного резистора 8 выходйого усилителя 1 достаточно большим, можно обеспечить точную компенсацию дрейфа нуля в период между поступлением управляющих импульсов.

Таким образом, процесс компенсации дрейфа нулевого уровня преобразователя разделен на два чередующихся цикла, в один иэ которых происходит запоминание величины дрейфа нуля, а в другой — его компенсация.

Предлагаемое техническое решение позволяет в несколько раз уменьшить по сравнению с известным устройством погрешность, обусловленную дрейфом нуля операционных усилителей преобразователя, что дает воэможность повысить его точность и расширить температурный диапазон его применения.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий выходной операционный усилитель, выход которого является

809236

ВНИИПИ Заказ 428/62 Тираж 756 Подписное

Филиал ППП "Патент" r.Ужгород, ул. Проектная, 4 выходом преобразователя и через первый резистор обратной связи соединен с входом выходного операционного усилителя, первый и второй операционные усилители, между входом и выходом каждого из которых включены соответственно второй и третий резисторы обратной связи, вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом, первого входного резистора, второй вывод которого является входом преобразователя, выход первого операционного усилителя через второй входной резистор соединен с входом второго операционного усилителя и через третий входной резистор-с входом выходного операционного усилите- 15 ля, первую группу иэ Il резисторов, первые выводы которых соединены с входом первого операционного усилителя, вторую группу иэ и резисторов, первые выводы которых объединены и через зО четвертый входной резистор соединены с входом выходного операционного усилителя, а через первый масштабный резистор — с выходом второго операционного усилителя, и пар последовательно и встречно соединенных стабилитроиов, первые выводы которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые выводы — с вторыми выводами соответствующих реэисторов первой .и второй групп резисторов, выход второго операционного усйлителя через второй масштабный резистор,соединен с входом первого операционного усилителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности он содержит первый и второй ключи, пятый входной резистор, запоминающий конденсатор, генератор тактовых импульсов, выход которого соедниен с управляющими вхо дами ключей, информационный вход первого ключа соединен с входом преобразователя, а выход — с шиной нулевого потенциала, вход выходного операционного усилителя через пятый входной резистор соединен с информационным входом второго ключа, выход которого подключен к выходу выходного операционного усилителя, запоминающий конденсатор включен между информационным входом второго ключа и шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов В,Б. Аналоговые вычислительные машины. М., Высшая школа, 1972, с. 275, фиг, Vt -56.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 607234, кл. G 06 G 7/26, 1978 (прототип) .