Интегрирующее устройство

Интегрирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ульяновский политехнический институт (7I) Заявитель (54)ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной и информационноиэмерительной технике.

Известны интегрирующие устройства, в которых для повышения точности выполнения операции интегрирования (для уменьшения методической погрешности) в схему интегратора с отрицательной обратной связью вводится дополнительный корректирующий канал (1 ) и (21.

Недостатком известных устройств является ограниченная точность воспроизведения операции интегрирования, обусловленная требованием идентич15 ности основного и дополнительного каналов, или постоянных времени в основном и дополнительном каналах, а также требованием идеальности выполнения операции суммирования сигна20 лов.

Наиболее близким к предлагаемому является интегрирующее устройство, в котором в качестве корректирующего канала введена пассивная цепь положительной обратной связи, выполненная в виде двух последовательно сое. диненных резисторов, к точке соединения которых присоединена интегрирующая цепь (3 1.

Здесь теоретически погрешность интегрирования отсутствует при выполнении условия настройки. Практически из-за нестабильности коэффициента усиления К усилителя условие настройки нарушается. При этом влияние неточности выполнения условия настройки на точность интегрирования в данном устройстве увеличивается примерно в К раз. Это приводит к большой погрешности интегрирования.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования;

Поставленная цель достигается тем, что в интегрирующее устройство, содержащее последовательно соединенные неинвертирующий и инвертирующий

894732

50 усилители напряжения, токазадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника входного напряжения и токозадающего резистора и подключенную ко входу неинвертирующего усилителя, интегрирующий кон« денсатор, включенный между выходом инвертирующего и входом неинвертирующего усилителей, введен компенсирующий резистор, включенный между 1о выходом неинвертирующего усилителя и общим выводом токозадающего ре-. зистора и интегрирующего конденса-, тора.

На чертеже представлена схема ин- 15 тегрирующего устройства.

Интегрирующее устройство содержит; неинвертирующий 1 и инвертирующий 2 усилители напряжения, токозадающую цепь 3, состоящую из последовательно gp соединенных источника 4 входного напряжения и резистора 5. Токозадающая цепь 3 присоединена ко входу неинвертирующего усилителя 1, выходные. зажимы которого присоединены ко вхо ду инвертирующего усилителя 2. Между. входом неинвертирующего усилителя 1 и выходом инвертирующего усилителя 2 включен интегрирующий конденсатор 6.

Между выходом неинвертирующего усилителя 1 и точкой соединения резистора 5 и конденсатора 6 включен компенсирующий резистор 7. В частности, неинвертирующий усилитель 1 может быть выполнен на дифференциальном усилителе 8, охваченном через резисторы 9 и 10 отрицательной обратной связью, Погрешность интегрирования определяется выражением

b,y и

1+ рсц+к„к,) сцк„к,>

1 1-к1

КИК R 15 где К! и К - соответственно коэффициенты усиления уси" лителей 1 и 2;

Г - емкость конденсато" ра 6; .R - сопротивление резисо тора 5;

R - сопротивление резисК тора 7;

R " входное сопротивление усилителя 1.

Погрешность интегрирования отсутствует при в,Ч 0. Отсюда находим условие компенсации методической погрешности интегрирования (условие настройки) к=1+ — к — =1+ к

R R

Rll R бо при выполнении которого д (0, а следовательно и Я"0. Из-за нестабиль- . ности коэффициента усиления К и сопротивлений Ro> ЯК и R строгое выполнение условия настройки не может быть обеспечено, т.е. bY имеет малое, но конечное значение.

Но в, предла гаемом устрой ст ве влияние нарушения условия настройки уменьшается примерно К2 раза и может быть сведено к допустимому значению за счет увеличения коэффициента усиления К.р инвертирующего усилителя 2.

Стабильность коэффициента К может быть обеспечена одного порядка со стабильностью сопротивлений R K и R© резисторов 5 и 7 путем построения усилителя 1 на дифференциальном усилителе 8, охваченным через резисторы 9 и 10 отрицательной обратной связью (тогда К, 1+RЙ,> сопротивления резисторов 9 и

10). Влиянием нестабильности входного сопротивления R практически можно пренебречь, так как К) В

В из вест ном устрой ст ве влияние погрешности, обусловленной нарушением условия настройки, на точность интегрирования увеличивается в К раз где К - коэффициент усиления усилителя).

Формула изобретения

Интегрирующее устройство, содер- . жащее последовательно соединенные неинвертирующий и инвертирующий усилители напряжения, токозадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника входного напряжения и токозадающего резистора и подключенную ко входу неинвертирующего усилителя, интегрирующий конденсатор, включенный между выходом инвертирующего и входом неинвертирующего усилителей, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введен компенсирующий резистор, включенный между выходом неинвертирующего усилителя и общим выводом токозадаю

894732

Составитель С. Бела

Редактор Л. Пчелинская Техред Т, Иаточка Корректор Н. Стец

Заказ 11491/79 Тираж 748.. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

-113035,- Москва, й-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щего резистора и интегрирующего кон. денсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 429431, кл. G 06 G 7/18, 1974I

I

I

I 3

2. Авторское свидетельство СССР

11 374615, кл. G 06 С 7/18, 1973, 3. Авторское свидетельство СССР з N 450105, кл. G 01 R 19/00, 1974 (прототип) .