Развертывающий операционный преобразователь

Развертывающий операционный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О Il И С А Н И Е < 898443

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 07.04.80 (21) 2923180/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 06 G 7/12 зоеударстееиный комитет

СССР

Опубликовано 15. 01 ° 82 ° Бюллетень М 2

jl,àòà опубликования описания 15.01.82 ао аелам изобретений н втермтий (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.И.Цытович и Г.В.Суворов

° ° э: j

° ° 1v Л

7Р 3

1 -"."яа

Челябинский политехнический институт им Ленб16@др1туг1рй комсомола (71) Заявитель (54) РАЗВЕРТЫВАЮЯИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала н может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен развертывающий операционный преобразователь, содержащий интеграторы, релейный элемент, сумор 113

Однако устройство характеризуется низкой надежностью работы.

Наиболее близким к предлагаемому является развертывающий операционный преобразователь, содержащий сумматор, интеграторы, релейные элементы, фильтры и масштабные резисторы f2 5.

Недостатком устройства является низкая надежность работы.

Цель изобретения — повышение надежности работы, Поставленная цель достигается тем, что в известный развертывающий операционный преобразователь, содержащий сумматор, выход которого соединен со входами первого, второго и третьего интеграторов, выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего релейного элемента, к выходу каждого релейного элемента подключен вход соответствующего фильтра и вывод соответствующего масштабного резистора, вторые выводы масштабных резисторов соединены и являются выходом развертывающего операционного преоб-. разователя, который через масштабный резистор обратной связи подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом развертывающего операционного преобразователя, введены первый и второй дополнительные сумматоры, первый и второй дополнительные масштабные резисторы обратной связи, первый, второй и третий элементы с положительной зоной нечувствительности, первый, второй и третий

8984

43 4 тий релейные элементы 7-9; первый,,второй и третий фильтры 10-12, первый, второй и третий элементы с положительной зоной нечувствительности

13-15, первый, второй и третий элементы с отрицательной зоной нечувствительности 16-18, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И 19-24; первый, второй и третий масштабные резисторы 25-27; первый и второй дополнительные масштабные резисторы обратной связи 28 и

29, масштабный резистор обратной связи 30, вход 31 и выход 32 развертывающего операционного преобразователя.

Развертывающий операционный преобразователь работает, следующим образом.

В развертывающем операционном преобразователе образованы три одинаковых канала преобразования входного сигнала. Первый канал образован блоками 4 и 7, второй — блоками 5 и 8 и третий — блоками 6 н 9. Блоки 4-6 имеют постоянные времени, значения коToDb!x в обшем случае могут быть TTT)оизвольными. Блоки 7-9 выполнены с симметричными относительно нулевого уровня порогами переключения и

\ приняты равными между собой. Выходные сигналы блоков 7-9 неизменны по модулю амплитуды и меняются только по знаку. Блоки 10-12 предназначены для выделения постоянной составляющей. Величины сопротивлений первого, второго и третьего масштабных резисторов 25-27 выбираются из условия требуемой мощности сигнала в цепи нагрузки и ограничения тока в выходных каскадах блоков 7-9. Каждый из каналов преобразования входного сигнала в автономном режиме работы (при отсутствии двух каналов преобразования) представляет собой автоколебательную систему.

При отсутствии входного сигнала переключение блока 7 происходит через равные интервалы времени, что обуславливает нулевой уровень постоянной составляющей импульсов выходного сигнала за период автоколебаний. Наличие входного сигнала приводит к изменению интервалов времени переключения блока 7. В результате постоянная составляющая выходного сигнала устанавливается пропорциональной уровню входного сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема развертывакицего операционного преобразователя.

Развертывающий операционный преобразователь содержит сумматор 1, пер-55 вый и второй дополнительные сумматоры 2 и 3 первый, второй и третий интеграторы 4-6, первый, второй и треэлементы с отрицательной зоной нечувствительности, первый, второй, третий, четвертый, пять!й и шестой элементы И, причем, к выходу первого фильтра подключены входы первых элементов с положительной и отрицательной зонами нечувствительности, к выходу второго фильтра подключены входы вторых элементов с положительной и отрицательной зонами не- 19 чувствительности, к выходу третьего фильтра подключены входы третьих элементов с положительной и отрицательной зонами нечувствительности,. выходы первого и второго дополни- 3$ тельных сумматоров соответственно через первый и второй дополнительные масштабные резисторы обратной связи соединены с третьим и четвертым

I входами сумматора, выход первого 39 элемента с положительной зоной нечувствительности соединен с первыми входами первого и третьего элементов

И, выход первого элемента с отрицательной зоной нечувствительности под- 5 ключен к первым входам четвертого и шестого элементов И, выход второго элемента с положительной зоной нечувствительности соединен со вторым входом первого элемента И и с Ю первым входом второго элемента И, выход второго элемента с отрицательной зоной нечувствительности подключен к второму входу четвертого элемента И и к первому входу пятого элемента И, выход третьего элемента с положительной зоной нечувствительности соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента с отрицатель- 4О ной зоной нечувствительности подключен ко вторым входам пятого и шестого элементов И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами пер- 45 вого дополнительного сумматора, выходы четвертого, пятого и шестого элементов И подключены к соответствующим входам второго дополнительного сумматора. 50

898443

Формула изобретения

Развертывающий операционный преобразователь, содержащий сумматор, выход которого соединен со входами первого, второго и третьего интеграторов, выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего релейного элемента, к выходу каждого релейного элемента подключен вход соответствукщего фильтра и выход соответствующего масштабного резистора, вторые выводы масштабных резисторов соединены и являются выходом развертывающего операционного преобразователя, который через масштабный резистор обратной связи подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом развертывающего операционного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены первый и второй дополнительные сумматоры, первый и второй дополнительные масштабные резисторы обратной связи; первый, второй и третий элементы с положительной зоной нечувствительности; первый, второй и третий элементы с отрицательной зоной нечувствительности, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы

И, причем, к выходу первого фильтра подключены входы первых элементов с положительной и отрицательной зонами нечувствительности, к выходу второго фильтра подключены входы вторых элементов с положительной и отрицательной зонами нечувствительности, к выходу третьего фильтра подключены входы третьих элементов с положительной и отрицательной зонами нечувствительности, выходы перЕсли, например, оказался нера- 20 ботоспособным канал преобразования входного сигнала, включающий блоки

4 и 7, то в результате увеличивается период автоколебательного процесса на выходе 32, а постоянная составляющая устанавливается равной нулю, при этом работоспособность развертывающего операционного преобразователя сохраняется, В случае выхода из строя второго канала пре- ЗО образования входного сигнала работа происходит следующим образом.

Зоны нечувствительности блоков 1318 выбираются так, чтобы с учетом уровня пульсаций на выходе блоков З

l0-12 исключить их ложное срабатывание на линейном участке статической характеристики развертывающего операционного преобразователя. Выходной сигнал блоков 13-18 имеет либо нуле- вое, либо фиксированное пололмтельное значение и управляет блоками

19-24.

Поскольку на выход 32 поступают выходные периодические импульсные сигналы с трех каналов, то на выходе формируется периодический сигнал, представляющий сумму трех прямоугольных автоколебательных процессов. Частота суммарного автоколебательного процесса синхронизируется с частотой автоколебаний наиболее инерционного канала преобразования входного сигнала. При отсутствии входного сигнала среднее значение автоколебательного процесса на выходе 32 эа период автоколебаний равно нулю. При наличии входного сигнала среднее значение сигнала на выходе 32 пропорционально величине входного сигнала.

Если неработоспособны каналы преобразования из блоков 4, 5, 7 и 8, то в этом случае сигналы блоков 10 и 11 достигают величины, превышаю" щей зоны нечувствительности блоков

13 и 15. В результате на входы блока

11 II

1 9 под аю т с я сигналы логической 1 и блок l 9 срабатывает . Под в о зд ейс тви ем выходного сигнала блока 1 9 происходит компенсация выходных си гн ало в блоков 7 и 8 и развертывающий

И операционный преобразователь продолжает нормально функционировать. Аналогично работают блоки 14, 15, 20, и 22. Блоки 16, 17, 18, 22, 23 и 24., . функционируют в случае, когда в результате неработоспособности соответствующих каналов преобразования выходные сигналы блоков 7, 8 и 9 принимают фиксированное отрицательное значение.

Таким образом, предложенный pasвертывающий операционный преобразователь обладает более высокой надежностью работы, сохраняя работоспособность при выходе из строя некоторых функциональных блоков.

898443 вого и второго дополнительных сумматоров соответственно через первый н второй дополнительные масштабные резисторы обратной связи соединены с третьим и четвертым входами сумматора, выход первого элемента с положительной зоной нечувствительности соединен с первыми входами первого и третьего элементов И, выход первого элемента с отрицательной зоной нечувствительности подключен к первым входам четвертого и шестого элементов И, выход второго элемента с положительной зоной нечувствительности соединен со вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход второго элемента с отрицательной зоной нечувствительности подключен к второму входу четвертого элемента И и к первому входу пятого элемента И, выход третьего элемента с положительной зоной нечувствительности соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента с

З отрицательной зоной нечувствительности подключен ко вторым входам пятого и шестого элементов И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответст10 вующими входами первого дополнитель" ного сумматора, выходы четвертого, пятого и шестого элементов И подключены к соответствующим входам второго дополнительного сумматора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И - 538371, кл. G 01 G 7/12, 1975, 20 2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2769745/18-24, кл. G 06 G 7/12, 1979 (прототип).