Операционное усилительное устройство

 

ОПЕРАЦИОННОЕ УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее разделительноограничительный блок, состоящий из разделительного трансформатора, разрядного и масштабного резисторов и ограничительного элемента, первичная обмотка разделительного трансформатора «является первым входом устройства, первый вывод вторичной обмотки разделите ьного трансформатора через разрядный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод масштабного резистора соедине.н с-первым выводом ограничительного элемента, отлича юще ее я тем, что, с целью расширения диапазона изменения выходных сигналов и повышения надежности ,, в него введены п-1 разделительно-ограничительных блоков, соединенные последовательно генератор периодического напряжения, формирователь импульсов, сумматор, генератор, тока, причем в разделительный трансформатор каждого разделителцно-ограничительного блока введена дополнительная обмотка, в каждом разделительно-ограничительном блоке первый вывод вторичной об мотки соединен с вторым выводом масштабного резистора, второй вывод Ограничительного элемента подключен к шине нулевого потенциала , первичная обмотка разделительного трансформатора каждого разделительно-ограничительного блока, кромепервого , является соответствующим BxdftOM устройству, а первый вывод ограничительногоэлемента каждого разО ) делительно-ограничительного блока является соответствующим выходом устс: ройства, дополнительные обмЬтки разделительных трансформаторов соединены последовательно, свободный вывод дополнительной обмотки разделительного трансформатора п-го разделительноограничительного блока подключен к шине нулевого потенциала, а свободный to вывод дополнительной обмотки разделию J тельного трансформатора первого разделительно-ограничительного блока под-, ключен к выходу генератора тока, втоОд рые выводы вторичн.ых обмоток разделительных трансформаторов разделительноограничительных блоков соединены с вы .ходом генератора периодического напряжения и с другим входом сумматора.

„„SU„„1022176 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

С 06 С 7/12

l я с . 1

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 и и>

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ (21) 3310280/18=24 (22) 02:. 07. 81 (46) 07.06;83. Бюл. Ю 21 (7-2) 8 ..Г. Попов (71): Челябинский политехнический. институт им. Ленинского комсомола (53) 681.335(088.8) (56} 1. Павленко B.A. Электрические системы регулирования с сигналом постоянного тока. "Энергия", М., 1971, с.351-353, рис.12-19.

2. Авторское свидетельство СССР и 698004, кл. 0 06 6 7/12, 1978 (прототип). (4).(у) ОпеРАционное усилительное

УСТРОЙСТВО, сбдержащее разделительиоограничительный блок, состоящий иэ разделительного трансформатора, разрядного и масштабного резисторов и ограничительного элемента, первичная обмотка разделительного трансформатора является первым входом устройства, первый вывод вторичной обмотки разде. лительного трансформатора через разрядный резистор- соединен с виной ну- левого потенциала, первый вывод масштабного резистора. соединен с- первым выводом ограничительного элемента, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона изменения выходных сигналов и повышения надежностй,.в него введены и-1 разделительно-сграничительных блоков, соединенные последовательно генератор периоди чес кого н ап ряжения, форми рователь импульсов, сумматор, генератор тока, причем в разделительный трансформатор каждого разделительно-ограничительного блока введена дополнительная обмотка, в каждом разделительно-ограничительном блоке первый вывод вторичной обмотки соединен с вторым выводом масштабного резистора, второй вывод ограничительного элемента подключен к шине нулевого потенциала, первичная обмотка разделительного трансформатора каждого разделительно-ограничительного блока, кроме. первого, является соответствующим входом устройства, а первый вывод ограничительного элемента каждого разделительно-ограничительного блока является соответствующим выходом устройства, дополнительные обмотки раз- С делительных трансформаторов соединены последовательно, свободный вывод дополнительной обмотки разделительного трансформатора и-го разделительноограничительного блока подключен к (, шине нулевого потенциала, а свободный Я вывод дополнительной обмотки раздели- ф р тельного трансформатора первого разделительно-ограничительного блока под-, ключен к выходу генератора тока,. вто-. рые выводы вторичных обмоток раздели" ф .1 тельных трансформаторов разделительноограничительных блоков соединены с вы" ходом генератора периодического напряжения и с другим входом сумматора. фв г

1022176

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно усилительное устройство, содержащее разделительный трансформа- 5 тор, масштабные резисторы )1)

Недостатком этого устройства является незначительный диапазон изменеия выходного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является операционное усилительное устройство, содержащее разделительный трансформатор с первичной и вторичной обмотками, первичная обмотка является входом устройства, первый вывод вторичной обмотки через разрядный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, второй вывод вторичной обмотки соединен с выходом дифференци.ального усилителя, неинвертирующий 20 вход которого через соединенные последовательно масштабный резистор и ограничительный элемент, подключен к первому выводу вторичной обмотки разделительного трансформатора (2) Данное устройство также характеризуется малым диапазоном изменения выходного сигнала и низкой надежностью работы.

Цель изобретения — расширение диа" ЗО пазона изменения выходных сигналов и повышение надежности.. Поставленная цель достигается тем, что в операционное усилительное устройство, содержащее разделительноограничительный блок, состоящий из разделительного трансформатора, разрядного и масштабного резисторов и ограничительного элемента, первичная ! обмотка разделительного трансформатора4п являетСя первым входом устройства, первый вывод вторичной обмотки разделительного трансформатора через разрядный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод мас- 45 штабного резистора соединен с первым выводом ограничительного элемента, введены п.-1 разделительно-ограничительных блоков, соединенные последовательно генератор периодического напряжения, формирователь импульсов, сумматор, генератор тока, причем в разделительный трансформатор каждого разделительно-ограничительного блока введена дополнительная обмотка, в каждом разделительно-ограничительном блоке первый вывод вторичной обмотки соединен с вторым выводом масштабного резистора, второй вывод, ограничительного элемента подключен к шине нулевого потенциала, первичная обмотка разделительного трансформатора каждого разделительно-ограничительного блока, кроме neoeoro. является соответствующим входом устройства, а первый вывод ограничительного элемента каждого разделительно-ограничительного блока элемента является соответствующим выходом устройства, дополнительные обмотки разделительных трансформаторов соединены последовательно, свободный вывод дополнительной обмотки разделительного трансформатора п-.го разделительно-ограничительного блока подключен к шине нулевого потенциала, а свободный вывод дополнительной обмотки разделительного трансформатора первого разделительно-огра- . ничительного блока подключен к выходу генератора тока, вторые выводы вторичных обмоток разделительных трансформаторов разделительно-ограничительных блоков соединены с выходом генератора периодического напряжения и с другим входом сумматора.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого операционного усилительного устройства.

Устройство содержит генератор 1 тока, сумматор 2; формирователь ) импульса, генератор 4 периодического напряжения, входы 54,..., 5„ 5 и устройства, выходы 64,..., 6,;,..., 6 устройства, разделительно-ограничительные блоки 74,..., 74,..., 7н, разделительный трансформатор 8, разрядный резистор 9, масштабный резистор 10, ограничительный элемент 11, шину 12 нулевого потенциала.

Усилительное устройство работает следующим образом. На выходе генератора 4 периодического напряжения формируется последовательность прямоугольных биполярных импульсов, под действием которых по вторичной обмотке разделительного трансформатора 8 протекает ток, соз" давая .на разрядном резисторе 9 падеwe напряжения. Выходным напряжением на каждом из выходов 6 является напряжение на ограничительном элементе 11.

Темп. изменения тока вторичной обмотки зависит от состояния магнитопровода разделительного трансформатора 8.

Насыщенному состоянию соответствует мгновенное изменение тока до предельног6 уровня, а ненасыщенному - медленное, Поэтому при появлении импуль3 10223 са напряжения ток через вторичную обмотку скачком изменяется до уровня, которому соответствует ненасыщенное состояние магнитопровода.

Кроме того, срабатывает формирователь 3 импульса, на выходе которого появляется импульс напряжения отличающийся знаком от входного, с меньшей длительностью. С выхода сумматора

2 сигнал поступает на вход генератора 10

1 тока, на выходе которого появляется импульс тока. Этот импульс тока насыщает магнитопроводы всех раздели" тельных трансформаторов 8. Импульсное насыщение приводит к резкому изменению тока во вторичных обмотках до максимума и к перенапряжениям во вторичных обмотках. На выходы 6 пере" напряжения не проходят из-эа влияния ограничительных элементов 11. 20

Таким образом, если ток в первичной обмотке разделительного трансформатора 8.равен нулю, то выход магнито. провода на ненасыщенный участок происходит при одинаковых значениях тока 25

76 4 вторичной обмотки (совпадающих.по знаку с выходным напряжением генератора

4 периодического напряжения, так как темп изменения тока при разных знаках напряжения одинаков, то среднее значение напряжения на выходах 6 за период периодического напряжения равно нулю. ссли же ток в первичной обмоткеотличен от нуля и постоянен, то вследствие подмагничивающего его характера при одном знаке напряжения генератора

4 периодического напряжения и размагничивающего при другом, магнитопровод выходит в ненасыщенное состояние при токе вторичной обмотки. на.величину, пропорциональную току первичной обмотки. Среднее значение напряжения на выходах 6 будет пропорционально величине входного тока. йо сравнению с известным предлагаемое усилительное устройство обладает новым качеством - более широким диапазоном изменения выходных напряжений и повышенной надежностью работы.

10221 76

Составитель 0.0траднов

Редактор Ю,Середа ТехредЖ.Кастелевич Корректор 10 макаренко

Заказ 4046/42 Тираж 70б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, делам изобретений и открытий

113035, .Иосква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал llllll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4