Аналоговое делительное устройство

 

АНАЛОГОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержа1ц@е. элементы с .. управляемой проводимостью, каждый из которых выполнен на полевом транзисторе , первый операционный уси- . литель, инвертирующий вход которого;, соединен со стоком первого полевоготранзистора и через первый масштаб-ный резистор подключен к выходу источника напряжения-делителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к стоку вто рого полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с: затвором третьего полевоз о транзистора, первый, второй, третий и четвертый балансировочные резисторы, второй операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с перзьул выводом четвертого балансировочного резистора и со стоком четвертого полевого транзистора, затвор которого подключен к первому выходу делителя напряжения, второй выход которого соединен с затвором первого полевого транзистора, стоки первого и второго палевых транзисторов соответственно через первый и второй балансировочные резистоЕял соединены с первой шиной питания, вторая ши на питания подключена к входу делителя напряжения, третий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через второй масштабный резистор соединен с выходом источника напряжения-делимого, выход третьего операционного усилителя является выходом устройства и через третий бсшансировочный резистор соединен с неинвертирующим входом второ го операционного усилителя, выход которого через третий масштабный .резистор подключен к инвертирукхцему входу третьего операционного усилителя , неинвертирующий вход которого через резистор смещения соединен с шиной нулевого потенциала, истоки полевых транзисторов подключены к шине нулевого потенциала, и разделительный конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, выход третьего опеfO рационного усилителя через разделиэ 3d тельный конденсатор соединен с вторым выводом четвертого балансировочного резистора, сток третьего полевого транзистора подключен к неинвертирукхцему входу второго опергщионного усилителя.

ае oui

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

М

РЕСПУБЛИК

3459 0 06 G 7 16.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я

)

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3502540/18-24 (22.) 20.10.82 (46) 07.02.84. Бюл. М 5 (72) Д.П. Сабинин и А.С. Шандрук (53) 681.335(088.8) ,(56) 1. Патент Японии 9 51-33704, кл. 97(8)В 12, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 760121, кл. G 06 G 7/16, 1978 прототип).

54 )(57) АНАЛОРОВОЕ ДЕЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее, элементы с управляемой проводимостью, каждый из которых выполнен на нолевом тран- зисторе, первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого", соединен со стоком первого полевого, транзистора и через первый масштаб-: ный резистор подключен к выходу источника напряжения-делителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к стоку второго полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с затвором третьего полевого транзистора, первый, второй, третий и четвертый балансировочные резисторы, второй операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом четвертого балансировоч- ного резистора и со стоком четвертого полевого транзистора, затвор icoторого подключен к первому выходу делителя напряжения, второй выход которого соединен с затвором перво.го полевого транзистора,.стоки первого и второго палевых транзисторов соответственно через первый и второй балансировочные резисторы соединены с первой шиной питания, вторая ши» на питания подключена к входу делителя напряжения, третий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через второй масштабный резистор соединен с выходом источника напряжения-делимого, выход третьего операционного усилителя является выходом устройства и через третий балансировочный резистор соединен с неинвертирующим входом второ го операционного усилителя, выход I которого через третий масштабный .резистор подключен к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через резистор смещения соединен с шиной нулевого потенциала, истоки

Ъ. полевых транзисторов подключены к шине нулевого потенциала, и разделительный конденсатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, выход третьего операционного усилителя через разделительный конденсатор соединен с вторым выводом. четвертого балансировочного резистора, сток третьего полевого транзистора подключен к неин- . вертирующему входу второго операцион ного усилителя.

1072061

Изобретение относится к электрическим вычи сли тельным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно аналоговое делительное устройство, содержащее регулируемый полевой транзистор, вентильные элементы и блок управления f1)

Недостатком устройства является низкая точность работы.

Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое делительное устройство, содержащее элементы с управляемой проводимостью, каждый из которых выполнен на полевом транзисторе, первый операционный усилитель, к инвертирующему и неинвертирующему входам которого подключены стоки соответственно первого и второго полевых транзисторов, выход первого операционного усилителя соединен с затворами второго и третьего полевых транзисторов, сток третьего полевого транзистора через разделительный конденсатор подключен к не . инвертирующему входу второго операционного усилителя, к .неинвертирующему входу которого подключен сток червертого полевого транзистора, затвор которого соединен с первым выходом делителя напряжения, второй выход которого подключен к затвору первого полевого транзистора, истоки полевых транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, стоки первого и второго полевых транзисторов соответственно через первый и второй балансировочные резисторы подключены к первой шине питания, вторая шина питания соединена с входом делителя напряжения, выход источника напряжения-делителя через .первый масштабный резистор подключен к инвертирующему входу первого операционного, усилителя, выход источника напряжения-делимого через второй масштабный резистор подклю-, чен к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через резистор смещения соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход третьего операционного усилителя через третий масштабный резистор подключен к выходу второго.операционного усилителя, неинвертирующий и инвертирующий входы которого соответственно через третий и четвертый балансировочный резисторы подключены к выходу третьего операционного усилителя, являющемуся выходом устройства .(2) .

Известное устройство характеризуется низкой точностью работы.

Цель изобретения - повышение точности работы.

Для достижения указанной цели в известном аналоговом делительном устройстве, содержащем элементы с управляемой проводимостью, каждый

5 из которых ьыполнен на полевом транзисторе, первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен со штоком первого полевого транзистора и через .первый масштабный резистор подключен к выходу ис10 точника напряжения-делителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к стоку вто. рого полевого транзистора, затвор которого соединен с выходом первого

15 операционного усилителя и с затвором третьего полевого транзистора, первый, второй, третий и четвертый балансировочные резисторы, второй ,операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом четвертого балансировочного резистора и со стоком четвертого полевого транзистора, затвор которого подключен к первому выходу де25 делителя напряжения, второй выход которого соединен с затвором первого полевого транзистора, стоки первого и второго полевых транзисторов соответственно через первый и

З0 второй балансировочные резисторы соединены с первой шиной питания, вторая шина питания подключена к входу делителя напряжения, третий операционный. Усилитель, инвертирующий вход которого через второй масштабный резистор соединен -с выходом источника напряжения-делимого, выход третьего операционного усилителя является выходом устройства и через третий балансировочный резис40 тор соединен с неинвертирующим вхо-. дом второго операционного усилителя, выход которого через третий масштабный резистор подключен к инвертирующему входу третьего опера45 ционного усилителя, нейнвертирующий вход которого через резистор смеще.ния соединен с шиной нулевого потенциала, истоки полевых транзисторов подключены к шине нулевого по50 тенциала, и разделительный конденсатор, выход третьего операционного усилителя через разделительный конденсатор соединен с вторым выводом четвертого балансировочного резистора, сток третьего полевого транзистора подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилителя.

На чертеже изображена функцио60 нальная схема предлагаемого аналогового делительного устройства.

Устройство содержит первую шину

1 питания, делитель 2 напряжения, первый, второй, третий и четвертый балансировочные резисторы 3, 4, 5

1072061 и 6, первый, второй, третий и чет- . вертый полевые транзисторы 7, 8, 9 и 10, разделительный конденсатор 11, источник 12 напряжения-.делителя, первый, второй и третий масштабные резисторы 13, 14 и 15, первый, второй и третий:операционные усилители

16, 17 и 18, источник 19 напряженияделимого, резистор 20 смещения, шину 21 нулевого потенциала, выход 22 устройства, вторую шину 23 питания. 1О

Аналоговое делительное устройство работает следующим образом.

От делителя 2 напряжения на затворы первого и четвертого полевых транзисторов 7 и 10 подаются напря- 15 жения, устанавливающие режим работы.

На инвертирующий вход первого операционного усилителя 16 через первый масштабный резистор 13 подается напряжение источника 12 напряжения- 20 делителя. Коэффициент передачи мостовой схем, образованной первым и вторым балансировочными резисторами

3 и 4 и первым и вторым полевыми транзисторами 7 и 8, пропорционален 25 величине напряжения источника 12 напряжения-делителя.

Коэффициент передачи мостовой схе- мы, образованной третьим и четвертым балансировочными резисторами 5 30 и 6 и третьим и четвертым полевыми транзисторами 9 и 10, также пропор-. ционален величине напряжения источника 12 напряжения-делителя.

По мере уменьшения напряжения от источника 12 напряжения-делителя уменьшается величина отрицательной обратной связи третьего операционного усилителя 18. При нулевом значении напряжения источника 12 напря-. жения-делителя коэффициент усиле- 4О ния третьего операционного усилителя 18 достигает максимального значения (беэ отрицательной обратной связи). Поэтому напряжение на выходе

22 прямо пропорционально величине 45 напряжения источника 19 напряженияделимого и обратно пропорционально величине напряжения источника 12 нап-. ряжения-делителя.

Разделительный конденсатор 11, включенный последовательно с четвертым балансировочным резистором 6, разрывает связь по постоянному току выхода 22 с инвертирующим входом второго операционного усилителя

17. При этом связь по постоянному току выхода 22 с неинвертирующим

t входом второго операционного усилителя 17 сохраняется, вследствие чего возникает отрицательная обратная связь по постоянному току для. третьего операционного усилителя

18. Эта обратная связь предотвра» щает выход третьего операционного усилителя 18 за линейную зону в область насыщения при малых значениях напряжения-делителя.

Напряжение на выходе 22 равно л 1в Uqy вь ки и „Ф,,(f)

"+ — и °

Рс, где R 4, 81в - сопротивления второго и третьего масштабных резисторов 14 и. 15;

n - коэффициент управления полевого транзистора, .

Rq, R(- сопротивления третьего и четвертого полевых транзисторов 9 и 10;

С - емкость разделительного конденсатора 11.

Точность деления определяется вторым членом в знаменателе выражения (1). По сравнению с устройствомпрототипом этот член значительно меньше. .Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом предлагаемое аналоговое делительное устройство характеризуется более высокой точностью выполнения операции деления, т.е. более высокой точностью работы.

1072061

Составитель О. Отраднов

Техред С.Легеза Корректор, М. Демчик

Редактор д. Филь

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эаказ 128/42 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственногд комитета СССР по делам изобретений и открытий

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