Устройство для выделения модуля

Устройство для выделения модуля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОВЕЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii875395 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (5l)N. Кл . (22) Заявлено 04. 03. 80 (21) 2890040/18-24 с присоединением заявки Ля (23) Приоритет

G 06 6 7/12 епауларстваинь1й иеиитет

СССР п0 делам иэе4ретеиий и птирытий

Опубликовано 23. 10 81. Бюллетень,Ив 39

Дата опубликования описания 23 (53) УДК 681.335 (088.8) (72) 4 вторы изобретения

И. Ф. фурсов,, А, Ф. Горевой и В. Г. Ильюшенко

1 J

Институт технической кибернетики АН Б брусской .ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к спеФ .циализированным функциональным преобоазователям, и предназначено для выделения модуля знакопеременного сигнала.

Известно устройство для формирования абсолютногo значения знакопеременногд" сигнала, представляющее собой двухполунериодный функциональный преобразователь, содержащий два

10 операционных усилителя, резисторы во входной цепи и в цепи обратной связи второго усилителя.

Включение вентильных элементов

15 в контур отрицательной обратной связи усилителя с большим коэффициентом усиления приводит к уменьшению влияния прямых сопротивлений полупроводниковых диодов(1).

Недостатки устройства — низкая точность, стабильность и линейность преобразований, обусловленные нещ нейностью обратных сопротивлений полупроводниковых диодов и зависи мость параметров выходного сигнала от частотных свойств и коэффициента усиления, применяемых операционных усилителей.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для выделения модуля знакопеременного сигнала, содержащее операционные уси-. лители, неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, инверти; рующий вход подключен к выходу первого сумматора, первый вход которого является входом устройства и соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход которого, являющийся выходом устройства, соединен со вторым входом первого сумматора и инвертирующим входом второго операционного усилителя(2 ).

75395 4 щий вход операционного усилителя 1 подключен к выходу сумматора 3, первым входом подключенного ко входу

9 устройства. Второй сумматор 3 подключен к выходу 8 устройства и . выходу сумматора 6, входами операционных усилителей 1 и 2. Выходы сумматоров 7, 4 и 5 подключены к соответствующим входам операционных

1о усилителей l и 2. Первые входы сумматоров 4 и 7 соединены со вторым входом сумматора 5 и шиной 10 нулевого потенциала, вторые входы сумматоров 5 и 7 подключены ко .входу 9

15 устройства. Выход 8 устройства соединен со вторьню входом сумматора 4.

Устройство для выделения модуля знакопеременного сигнала работает следующим образом.

Входной знакопеременный сигнал поступает одновременно на входы сумматоров 3,5 и 7. Шина 10 нулевого потенциала, являющаяся. одновременно и вторым входом устройства, связана со входами сумматоров 4,5 и 7. С выхода

8 устройства, являющегося одновременно и выходом сумматора 6, на входы сумматоров 3 и 4 снимается напряжение отрицательной обратной связи, стабилизирующее работу всего устройства в целом. Предлагаемая организация связей операционных усилителей 1 и 2 со входами 9 и 10 через сумматоры 3-, 7, 4 и 5 и с выходом

8 через сумматор 6 позволяет получить

35 идентичные характеристики обоих трактов преобразования входного сигнала.

В схеме операционный усилитель 1 имеет передаточную характеристику вида

Недостатком устройства является невысокая точность, т.е. неодинаковая передача различных составляющих сигнала (асимметрия, вызванная различиями во включении операционных усилителей, первый включен по схеме с параллельной отрицательной обратной связью, второй — с последовательной) и как .следствие, зависимость параметров выходного сигнала от входного сопротивления применяемых операционных усилителей и их частотных свойств.

Проявление асимметрии особенно заметно при работе устройства в области частот от 100 кГц и выше (разница в передаче составляющих входного сигнала достигает 30-40X).

Цель изобретения - повышение точности и линейности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения моду.ля, содержащее два операционных усилителя, выходы которых .соединены со входами первого сумматора, выход которого является выходом устройства, и второй сумматор, первый вход . которого подключен .к входу устройства, а выход соединен с неинверти-, рующим входом первого операционного усилителя, введены третий, четвертый и пятый сумматоры, причем первые входы третьего и пятого сумматоров соединены с первым входом второго сумматора, второй вход которого, первый вход четвертого сумматора и второй вход пятого сумматора подключены к шине нулевого потенциала, вторые входы третьего и четвертого сумматоров соединены с выходом первого сумматора, а выходы третьего, четвертого и пятого сумматоров подключены соответственно к инвертирующему входу первого операционного усилителя и инвертирующему и неинвертирующе. му входам второго операционного усилителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 — конкретная электрическая схема устройства, реализующая структурную схему (фиг. 1).

УстрЬйство для выделения модуля знакопеременного сигнала содержит два операционных усилителя 1 и 2 и пять сумматоров 3-7, выход 8 устройства, вход 9 устройства и шину

10 нулевого потенциала, Инвертирую(1)

ВЬ1Х 4 а операционный усилитель 2 имеет передаточную характеристику вида где К вЂ” коэффициент передачи опера 1 ционкого усилителя по напря. жению;

И вЂ” выходное напряжение опера" ционного усилителя 1;

И вЂ” выходное напряжение операци онного усилителя 2.

ВЫХ

И При изменении входных клемм" устройства (т.е при подаче входного знакопеременного сйгнала на клемму 10 и заземлении клеммы 9) изменяются и пе5 875395 6 редаточные характеристики операционных усилителей таким образом, что операционный усилитель 1 .имеет. передаточную характеристику вида

И =КИ „(3) а операционный усилитель 2 имеет передащуную характеристику вида

10 (4) И =-КИ

ВЬЮ ЗХ

В рассматриваемой схеме сумматоры 7,3, 4 и 5 выполнены соответственно на резисторах Rg - R e, причем резисторы R, R, Й, R<, В. и

РВ являются резисторами входных цепей устройства, резисторы В4 и 86резисторами выходной цепи (резисторы отрицательной обратной связи).

В состав сумматора 4 входят транзисторы Т и Т с цепями обратной связи (резисторы К,о- Rg, резисторы и ло защиты Операционных усилителей l и 2 от короткого замыкания на выходе устройства.

Иэ схемы (фиг. 3) следует, что в устройстве имеют место число-активные глубокие параллельные отрицатель40

Таким образом, в предлагаемом уст" ройстве для выделения модуля знако- переменного сигнала можно выдепить два идентичныХ по функциональным признакам тракта, а это обеспечивает независимость параметров вьаищиого сигнала от входного сопротивления применяемых операционных усиди . телей и их частотных евойств, что нельзя получить от известных схем (s известной схеме можно выделить два вида отрицательных обратных свя-зей с выхода на входы — параллельная и последовательная). В предлагаемом устройстве операционные усилители 1 и 2 работают с параллепь ной отрицательной обратной связью и, как следствие, разные фазы входного знаконеременного сигнала передаются иа выход с одинаковым усилением, скоростью и задержкой. Частотные свойства применяемых операцион" ных усилителей накладывают лишь частные ограничения на передачу вход35 ного сигнала. ные обратные связи с выхода устройства на входы. Это позволяет получить.идентичные условия прохождения как положительной, так и отрицатель» ной составляющих знакопеременного сигнала, устойчивую работу устрой. ства в диапазоне частот 0

Формула изобретения

Устройство для выделения модуля, содержащее два операционных усилителя, вь1ходы которых соединены со входами первого сумматора, выход которого является выходом устройства и второй сумматор, первый вход которого подключен к входу устройства, а выход соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя» о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и линейности преобразования, в него введены третий, четвертый и пятый сумматоры, причем первые входы третьего и пятого сумматоров соединены с первым входом второго сумматора, второй вход которого, первый вход четвертого сумматора и второй вход пятого сумяатора подключены к шине нулевого потенциала, вторые входы третьего и четвертого сумматоров соединены с выходом первого сумматора, а выходы третьего, четвертого и пятого сумматоров подключены соответственно к инвертнрующему входу первого операционного усилителя и инвертирующему и неинвертирующему входам- второго операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника. Сб. статей под редакцией В.Б. Ушакова. М.,"Советское радио", 1973, вып. 6, с. 249.

2. Авторское свидетельство СССР

У 705464, кл. G 06 С 7/12, 1977 (прототип).

Составитель С. Белан

Редактор Н. Кончицкая Техред А. Ач Корректор Н. Стец

Заказ 9338/75 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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