Интегратор

 

1. ИНТЕГРАТОР, содержащий операционный усилитель и мостовой ключевой элемент, в каждое ппечо которого включен ключ, а в первую диагональ накопительный электролитический конденсатор , причем вход операционного усилителя через масштабный резистор соединен с входом интегратора, а между вхоцом к выходом операционного усилителя включена вторая диагональ моста, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегриров ния знакопеременных сигналов, в него введен анализатор полярности напряж. ния, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выходы к управляющим входам соответствующих ключей. 2. Интегратор по п. 1, отличающий с я тем, что он содержит сглаживающий конденсатор, включенный между входом и выходом операционного уси (Л лителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„101397. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3246520/18-24 (22) 31.12.80 (46) 23.04.83. Бюл. М 15 (72) В. П. Гаращук (53) 681.335 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

le 268031, кл. G 06 С 7/186, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

14 541180, кл, G 06 5 7/186, 1976.

3. Авторское свидетепьство СССР

М 363988, кл. G 06 G 7/186, 1972 (прототип) ° (54) (57) 1. ИНТЕГРАТОР, содержащий операционный усилитель и мостовой ключевой элемент, в каждое плечо которого включен ключ, а в первую диагональ ° накопитепьный электролитический конден сатор, причем вход операционного уси литепя через масштабный резистор сое динен с входом интегратора, а между входом и выходом операционного усилителя включена вторая диагональ моста, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности интегрирова» ния знакопеременных сигналов, в него введен анализатор полярности напряже ния, вход которого подключен к выкоду операционного усилителя, а выходык управляюшим входам соответствующих ключей.

2. Интегратор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он содержит сгла живающий конденсатор, включенный меж ду входом и выходом операционного уси лит ели.

1013979

Наиболее близким по конструктивному выполнению к предложенному устройст ву является интегратор, содержащий операционный усилитель, в цепь обратно1 связи которого включен диодный мост, а .в другую диагональ диодного моста включен электролитический конденсатор 13 .

Недостаток этого интегратора заклю чается в том, что он не обеспечивает необходимой точности из-за значительИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических регуляторах, моделирующих устройствах.

Известен интегратор, содержащий опт рационный усилитель, диоды, электролитические конденсаторы, включенные встречно, в обратной связи, масштабный Резистор 1 j. 10

Недостаток интегратора заключается в том, что он не обеспечивает необходимой точности интегрирования знакопеременных сигналов, так как постоянная времени интегрирования зависит от пути тока интегрирования: или через два конденсатора, или через диод и конденсатор, что приводит к изменению .постоян-. ной времени интегрирования почти в два раза. 20

Известен также интегратор, который содержит операционный усилитель, накопительный электролитический конденсатор одна обкладка которого соединена с входом операционного усилителя, стабилитрон, включенный между другой обкладкой накопительного электролитического конденсатора и выходом операционного усилителя, и источник опорного напряжения, подключенный через ограничиваю30 щий резистор к общему выводу стабилитрона и накопительного электролитического конденсатора, что обеспечивает работу электролитического конденсатора при постоянной полярности напряжения между его обкладки, изменение напряжения на выходе конденсатора и, соответственно, на выходе операционного усилителя по интегральному закону при входном знакопеременном сигнале (2 ).

Недостаток указанного интегратора заключается в том, что стабилитрон вносит дополнительную погрешность в интегрирование, определяемую изменением жака стабилизации при колебаниях напряжения источника напряжения, происходящих между моментами обнуления интет ратора. ного падения напряжения на диодах, зависящего от величины тока интегрирования, Целью изобретения является повыше» ние точности интегрирования знакопере менных сигналов.

Поставленная mern достигается тем, что в интегратор, содержащий операционный усилитель и мостовой ключевой элемент, в каждое плечо которого включен управляемый ключ, а в первую диагональ - накопительный электролитический конденсатор, причем вход операционного усилителя через машстабный резистор соединен с входом интегратора, а между входом и выходом операционного усилителя включена вторая диаго наль моста, введен анализатор полярности напряжения, вход которого подкл|очен к выходу операционного усилителя, а выходы — к управляющим входам соответствующих ключей, При этом интегратор содержит сглаживающий конденсатор, включенный между входом и вы одом операционного усилителя.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, накопительный электролитический конденсатор 2, масштабный ре зистор 3, мостовой ключевой элемент 4 на ключах 5 - 8, анализатор 9 полярности выходного напряжения интегратора, сглаживающий конденсатор 10 малой емкости.

Полярность включения накопительного электролитического конденсатора 2 согласована с работой ключей 5 - 8.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении входного сигнала через конденсатор 2 и параллельный ему конденсатор 10 течет ток,-равный входному току через резистор 3. Это вызывает изменение напряжения на конденсаторах 2 и 10 и соответственно на выходе операционного усилителя 1 по интегральному закону. В случаю cvrсутствия входного сигнала выходное напряжение остается постоянным. С изменением знака входного сигнала меняется направление входного тока и соответственно ток заряда конденсаторов 2 и 10. Подключение конденсатора 2 к входу операционного усилителя 1 производится с помощью мостового ключевого элемента 4 на ключах 5 - 8, управляемых анализатором 9 полярности, 3 101 3979 4

Неполярный конденсатор 10, подклкм " теля 1 открываются ключи 6 и 7, а ченный постоянно между входом и выхо ключи 5 и 8 при этом закрыты. дом операционного усилителя 1, обеспе Такое построение схемы обеспечи чивает отсутствие выбросов на выходе вает постоянство полярности напряжения операционного усилителя 1 при коммута 5 на накопительном электролитическом пнях ключей 5 8.Анализатор 9 поляр- конденсаторе и при применении. анало ности прй положительном напряжении на говых ключей, выполненных нв HQHBsblx выходе операцновного усилителя 1 m транзисторах, обеспечивает,по сравнению крывает ключи 5 и 8; Ключи 6 и 7 при с известным интегратором более точное зна. этом, закрыты. При- отрицательном напря- э чение интегрируемого знакопеременного снгженйи на выходе операционного усили- нала при меньшем энергопотреблении и весе.

Составитель С. Белан

Редактор А. Шишкина . Техред В,далекорей Корректор Г.Решетняк

Заказ 3019/59 Тираж 704 Подписчое

ВНИИПИ Государственного комитета GCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4