Масштабный усилитель

Масштабный усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

987

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ф г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ы) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 24.02.81 (21) 3251775/18-24

Р М К з с присоединением заявки ¹

G G 7/12

Государственный комитет

С,С С Р во делам изобретений и открытнй (23) Приоритет (53) УДК б 81. 335 (088.8) Опубликовано 300982 Бюллетень ¹36

Дата опубликования описания 30.09.82 (72) Лвтор изобретения (7! ) Заявитель

Ордена Ленина институт проблем управления (5 4) МАСШТАБНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике н может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах и устройствах.

Известны масштабные усилители, в том числе с суммированием сигналов, состоящие из операционного усилителя с резистивной обратной связью и входных резисторов (1) .

Недостатком известных усилителей является невысокая .точность масштабирования, т.е. наличие погрешнос.ти в .вйходном сигнале, особенно при высоких значениях масштабного коэффициента и малом коэффициенте усиления операционного усилителя.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является решающий усилитель, в котором имеется воэможность выделения указанной погрешности в чистом виде и который содержит основной операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к.первому выводу первого масштабирующего резистора и через второй масштабный резистор соединен со входом устройства, а его выход является выходом устройства, дополнительный операционный усилитель, инвертирующий вход которого через третий масштабный резистОр подключен к шине нулевого потенциала и через четвертый масштабный реэистор— к выходу дополнительного операционного усилителя, неинвертирующий вход основного операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, и пятый масштабный резистор, включенный между инвертирующим входом и выходом основного операционного усилителя E2g.

Недостатком данного устройства является то, что погрешность операции, например, масштабирования только измеряется, а для ее уменьшения необходимо использовать какие-либо дополнительные устройства, например запоминающие и вычитающие.

Цель изобретения - повышение точности масштабирования путем непрерывного автоматического введения в выходной сигнал масштабного усилителя поправки на конечность коэффициента усиления операционного усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что в масштабйом усилителе неинвертирующий Вход дополнительного.операционного усилителя соединен

9б2987 с инвертирующим входом основного операционного усилителя, а выход дополнительнога операционного усилителя - co вторым выводом первого. масштабного резистора.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого усилителя.

Масштабный усилитель состоит иэ основного операционного усилителя . 1 с масштабиым резистором 2 в цепи отрицательной связи и масштабным ре- f0 эистором 3 во входной цепи. Масштаб ный резистор 4 образует цепь введения поправки. Дополнительный операционный усилитель 5 охвачен обратной связью через масштабный резистор б,. соединенный с шиной нулевого потенциала через масштабный резистор 7.

Кроме того, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя соединен с первыми выводами резисторов 2-4, а его выход — co вторым выводом резистора 4, Масштабный усилитель работает следующим образом.

При подаче на вход масштабного усилителя некоторого напряжения на его выходе появляется сигнал обрат.ного знака, который можно рассмат:ривать как сумму точного значения

1 масштабированного напряжения и неко;торой погрешности, причем точное

|значение равно входному напряжению, умноженному на отношение сопротивления масштабных резисторов 2 и 3.

Но отсюда следует, что точное значение выходного напряжения и входное напряжение взаимно компенсируются на делителе из масштабных резисторов

2 и 3 и ко входу основного операционного усилителя 1 приложен только сигнал погрешности, поделенный в не- 40 которое число раз. Этот сигнал поступает на вход дополнительного операционного усилителя 5 и усиливается им. Усиленное напряжение погрешности подается на резистор 4, рассчи 45 танный таким образом, чтобы погрешность на выходе масштабного усилителя полностью компенсировалась.

Иэ-за погрешности элементов указанная компенсация может быть неполной, но испытания показывают, что при допуске на номинал масштабных резисторов б и 7, равном +5%, по грешность масштабирования без дополнительных подстроек уменьшается в

10 раз.

Таким образом, применение предлагаемого усилителя позволяет использовать в его составе микросхемные операционные усилители взамен более .сложных и дорогих устройств на дискретных.транзисторах.

Экономический эффект от использования иэобретейия обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше

Формула изобретения

Масштабный усилитель, содержащий основной операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масштабный резистор соединен со входом устройства, а выход операционного усилителя является выходом устройства, дополнительный операционный усилитель, инвертирующий вход которого через третий масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала и через четвертый масштабНЫй резистор - с выходом дополнительного операционного усилителя, неинвертирующий вход основного операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, и пятый масштабный резистор, включенный между инвертирующим входом и выходом основного операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью. повышения точности работы, неинвертирующий вход до-. полнительного операционного усилителя соединен с инвертирующим входом основного операционного усилителя, а выход дополнительного операционного усилителя †. со вторым выводом первого масштабного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ленк Лж. Справочник no cospeменным твердательным усилителям.

N. ".Мир", 1977.

2. Морозов В.G. Метод измерения погрешности линейных аналоговых операцнй. Известия ВУЗОВ, сер. "Приборостроение", 1976, XIX, Р 10 (прототип).

962987

Составитель P.Áàáàÿí

Техред А.Ач,Г Корректор С.tOexaeap

РедактОр Р.Ковач

t /

Финал ППП "Патент", r. Узтород, ул. Проектная, 4

Заказ 7516/71 Тирам 731 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делаи изобретении и открытий.113035, Москва,.3-35 Раушская наб., д. 4 5