Диодный функциональный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцналисткческик

Республик и111005090 (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 040981 (21) 3334090/18-24 (5Ц М. Кл.з

G 06 G 7/26 с присоединением заявки М

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150383 Бюллетень Мо10 (ЩУДК 681. 335 (088.8) Дата опубликования описания 150383 (72) Автор ,изобретения

В.П.Васев (с (71) Заявитель (54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой . вычислительной технике.

Известен функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом,преобразователя, резистор обратной связи, включенный между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, п диодно-резисторных элементов, каждый из которых выполнен на коммутирующем диоде и двух входных резисторах, соединенных одними выводами между софой, вторые выводы первого входного резистора каждого диодно-резисторного элемента .соединены и являются входом преобразователя, катод коммутирующего диода каждого диодно-резисторного элемента соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, а анод — с общим выводом первого и второго входных резисторов 11. Недостатком его является относительно низкая точность, обусловленная малой величиной и нестабильностью входного тока операционного усилителя, который должен втекать в.

его неинвертирующий вход для обеспечения работоспособности преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому является диодный функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, включенный между . инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, и диодно-резис1ð торных ячеек, каждая из которых выполнена на коммутирующем диоде и двух входных резисторах, причем первые выводы. первого и второго входных резисторов каждой диодно-резисторной ячейки объединены между собой, а вторые выводы первых входных резисторов диодно-резисторных ячеек объединены и являются входом преобразователя, вторые выводы вторых входных резисторов,т(иодно-резисторных ячеек объе- динены, катоды коммутирующих диодов диодно-резисторных ячеек объединены и соединены с неинвертирующим входом операционного усилителя, с катодом (n+1)-го коммутирующего дио25 да и с выходом генератора тока, а анод (n+1)-ro коммутирующего диода соединен с шиной нулевого потенциала 1 2).

Недостатком известного преобразователя является наличие погреш1005090 ности, обусловленной нестабильностью .опорного. напряжения.

Цель изобретения — повышение точности диодного функционального пре- . ,образователя.

Поставленная цель достигается тем, чт6 в диодном функциональном преобразователе, содержащем операционный о усилитель, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, включенный между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, и диодно-резистивных ячеек, каждая из которых выпол— иена на коммутирующем диоде и двух. входных резисторах, причем первые выводы первого и второго входных резисторов каждой диодно-резисторной ячейки объединены между собой, а вторые выводы первых входных резисторов диодно-резисторых ячеек объединены и являются входом преобразователя, вторые выводы вторых входных резисторов диодно-резисторных ячеек объединены, катоды коммутирующих диодов диодно-резисторных ячеек объединены и соединены с. неинвертирующим входом операционного усилителя, с катодом (и+1.) го коммутирующего диода и с выходом генератора тока, а анод (и+1)-го коммутирующего диода соединен с шиной нулевого потенциала, в каждую диодно-резисторную ячейку введены последовательно соединенные токоограничивакнщий резистор и коммутирующий стабилитрон, причем в каждой диодно-резисторной ячейке свободный вывод коммутирующего стабилитрона соединены с анодом коммутирующего диода, а свободный вывод токоограничивающего резистора соединен с общим выводом первого и второго входных резисторов, вторые выводы вторых входных резисторов диоднорезисторных ячеек соединЕны с шиной нулевого потенциала.

На чертеже приведена схема преобразователя.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1, резистор обратной связи 2, диодно-резисторные ячейки 3,..., 3>, коммутирующие диоды 4,..., 4И, первые 5,..., 5> и -вторые б,,,..., б,„ входные резисторы, токоограничивающие резисторы 7,..., 7,коммутирующие стабилитроны 8« ..., 8>,генератор тока 9, коммутирующий диод 10.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии входного напряжения U все коммутирующие стабилитроны 8„,..., 81,и коммутирующие диоды 41,..., 4 диодно-резисторных ячеек 3,..., 3„ закрыты, кроме (и+1)го коммутирующего диода 10, открыто= го за счет протекания тока.генерато50

65 участке аппроксимации воспроизводимой функции сочетаеТ функцию коммутации с функцией источника, регулируемого резисторами 5;, б; смещения .выходной характеристики соответствующей диодно-резисторной ячейки 3; . Генератор тока 9 может быть реализован как на полевых и биполярных транзисторах, так и на операционных усилителях в зависимости от требований, предъявляемых к его точности и стабильности.

Технико-экономический эффект заключается в повышении точности диодного функционального преобразователя за счет исключения источника опорного напряжения. ра тока 9. По мере увеличения входного напряжения открывается коммутирующий стабилитрон 81 и коммутирующий диод 4 ячейки 3 . Потенциал на неинвертирующем входе и на выходе операционного усилителя 1 увеличивается в соответствии с первым участо ком аппроксимации воспроизводимой функции. Коммутирующий диод 10 зак-. рывается. При этом можно подобрать

10 величины сопротивлений входных резисторов 5<, б так, чтобы потенциал на коммутируюшем стабилитроне 8 изменялся с большим (по модулю) смещением а за счет токоограничиваю15 щего резистора 7, с большей произ-. водной, чем на коммутирующем стабилитроне 81. При достижении потенциалом на катоде стабилитрона 8 величины большей, чем величина на катоде стабилитрона 8, коммутирующий стабилитрон 8, и коммутирующий диод 4 открываются, а коммутирующий стабилитрон 8А и коммутирующий диод 4 закрываются. Потенциал на неинвертирую25 щем входе и на выходе операционного усилителя 1 при этом изменяется в соответствии с вторым участком аппроксимации воспроизводимой функции.При достижении потенциалом на катоде стабилитрона 85 величины большей, чем величина потенциала на стабилитроне 8, стабилитрон 8 и диод 4z закрываются. Потенциал йа неинвертирующем входе и на выходе операционного усилителя 1 при этом изменяется в соответствии с третьим участком аппроксимации моделируемой функции.

Аналогично работают остальные диодно-резисторные ячейки 34,...„ 3>.

На каждом участке аппроксимации

40 воспроизводимой функции работает только одна диодно-резисторная ячейка 3 и соответственно только один коммутирующий стабилитрон 8 и коммутирующий диод 4. Величина тока

45 генератора 9 выбирается из условия работы диодов 10, 4,..., 4 на линейном участке вольт-амперной характеристики. Коммутирующий стабилитрон 8; в преобразователе íà i-м

1005090

Формула изобретения

Составитель В.Жирнова

Техред T.Ôàíòà КорректорЮ.Макаренко

Редактор К.Волощук

Заказ 1903/66 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Диодный функциональный преобразователь, содержащий операционный усилитегь, выход которого является выходом преобразователя, резистор обратной связи, включенный между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, и диодно-реэисторных ячеек, каждая из которых выполнена на коммутирующем диоде и двух входных резисторах, причем первые выводы первого и второго входных резисторов каждой диодно-реэисторной ячейки объединены между собой, а вторые выводы первых входных резисторов диодно-резисторных ячеек объединены и являются входом преобразователя, вторые выводы вторых входных резисторов диодно-резисторных ячеек объединены, катоды коммутирующих диодов диодно-резисторных ячеек объединены и соединены с .неинвертирующим входом операционного усилителя, с катодом (и+1)-го коммутирующего диода и с выходом щзнератора тока, а анод (n+1)-ro коммутирующего диода соединен с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в каждую диодно-резисторную ячейку

5 введены последовательно соединенные токоограничивающий резистор и коммутирующий стабилитрон, причем в каждой диодно-резисторной ячейке свободный вывод коммутирующего стабилитро10 на соединен с анодом коммутирующего диода, а свободный вывод токоограиичивающего резистора соединен с общим выводом первого и второго входных резисторов, вторые выводы вторых

15 входных резисторов диодно-резисторных ячеек соединены с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР

Р 830527, кл. G 06 G 7/26, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2950670/18-24, кл. G 06 G 7/26, 1980 (прототип).