Активный масштабный преобразователь
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„114 4
I Р 1С 06 6 7/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ,(21) 3071993/24-24
„ (22) 06. 12.83 (46) 15.03.85. Бюл. N - 10 (72) В.Т. Крушев, В.А. Гавриленко, А.Е. Агальцова и Г.И. Черная (71) Минский радиотехнический институт (53) 681.335(088.8) (56) 1. Кустов О.В., Лундин В.З. .Операционные усилители в линейных цепях. М., "Связь", 1978, с ° 39, рис. 3.5а..
2. Зангер Г. Электронные системы.
M., "Мир", 1980, с. 140-143, рис.4.2б . (прототип) . (54) (57 АКТИВНЫЙ MACITAHHb!A ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого по" тенциала, первый масштабный резистор, первый вывод которого является входом преобразователя, второй вывод
° первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя и подключен к второму выводу второго масштабного резистора, основной электростатический экран, подключенный к шине нулевого потенциала, первый и второй дополнительные электростатические экраны, в которых размещены соответственно первый и второй масштабные резисторы, первый и второй дополнительные электростатические экраны размещены в основном электростатическом экране, отличающийся тем, что,. с целью повышения точности преобразования в широком диапазоне частот, в него введены первый и второй компенсирующие конденсаторы, причем первая и вторая обкладки первого компенсирующего конденсатора подкЛючены соответственно к первому выводу первого масштабного резистора и к первому дополнительному электростатическому экрану, а первая и вторая обкладки второго компенсирующего конденсатора подключены соответственно к второму выводу второго масштабного резистора и к второму дополнительному электростатическому экрану.
1145349
Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.
Известен активный масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, масштабные резисто ры f1 j.
Недостаток устройства обусловлен низкой точностью работы при большом 10 изменении частоты входного сигнала.
Наиболее близким к предлагаемому является активный масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход 15 которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод первого масштабного резистора является входом преобразователя, второй вывод первого масштабного резистора соеди- 20 нен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом преобраI зователя и подключен к второму выводу 2) второго масштабного резистора (2 3.
Недостаток данного устройства заключается в изменении масштабного коэффициента с повышением частоты входного сигнала, обусловленным 3О влиянием "паразитных" емкостей масштабных резисторов относительно элементов конструкции.
Цель изобретения — повышение точ" ности преобразования в широком диапазоне частот. ...l
Для достижения цели в известный аналоговый масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый масштабный резистор, первый вывод которого является входом преобразователя, второй вывод первого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом преобразователя и подключен к второму вы-5О воду второго масштабного резистора, основной электростатический экран, подключенный к шине нулевого потенциала, первый и второй дополнительные электростатические экраны, в которых размещены соответственно первый и второй масштабные резисторы, .первый и второй дополнительные электраста гические экраны размещены в ос— новном электростатическом экране, введены первый и второй компенсирующие конденсаторы, причем первая и вторая обкладки первого компенсирующего конденсатора подключены соответственно к первому выводу первого масштабного резистора и к первому дополнительному электростатическому экрану, а первая и вторая обкладки второго компенсирующего конденсатора подключены соответственно к второму выводу второго масштабного резистора и к второму дополнительному электростатическому экрану.
На фиг,. 1 изображена функциональ-ная схема предложенного активного масштабного преобразователя, на фиг. 2 — эквивалентная электрическая схема преобразователя.
Преобразователь содержит операционный усилитель 1„ первый и второй масштабные резисторы 2 и 3, основной электростатический экран 4, первый
1 и второй дополнительные электростатические экраны 5 и 6, первый и второй компенсирующие конденсаторы 7 и 8, вход 9 и выход 10 преобразователя, шину 11 нулевого потенциала.
Согласно фиг. 2 распределенные емкости первого и второго масштабных резисторов 2 и 3 относительно первого и второго дополнительных электростатических экранов 5 и 6 изображены в виде конденсаторов 12 и 13, первый и второй масштабные резисторы 2 и 3 изображены условно разделенными на две части, емкости между основным электростатическим экраном и первым и вторым дополнительным электростатическими экранами изображены в виде конденсаторов 14 и 15.
Принцип работы устройства следующий, Поскольку напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 1 практически равно нулю {"виртуальная земля"), то потенциал точки А в любой момент времени равен половине напряжения, действующего на входе 9.
Если выбрать емкость первого компенсирующего конденсатора 7 равной емкости 14 (фиг. 2), то такой же потенциал будет иметь точка В. Следовательно, ток через емкость l2 не проходит, что исключает влияние паразитной емкости первого масштабного резистора
2 относительно первого дополнитель114534
Фиг. Я
Составитель О. Отраднов
Техред М.Надь Корректор А. Пилипенко
Редактор М. Келемеш
Заказ 1173/36
Тираж 710
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
I ного электростатического1 экрана 5 на работу, Аналогичное рассуждение можно провести относительно второго масштабного резистора 3.
Предложенный аналоговый масштабный преобразователь обеспечивает повышение точности масштабного преобразования в 15-30 раз в широком диапазоне частот по сравнению с устрой- 1ð ством-прототипом. Кроме того, возможно дальнейшее повышение точности
4 за счет оптимального выбора величин емкостей первого и второго компенсирующих конденсаторов 7 и 8. Например, при выборе емкости компенсирующего конденсатора, равной 0,7-0,8 от величины паразитной емкости между основным и дополнительным электростатическим экранами, погрешность работы на граничной частоте не превышает
0,5-1Х, что соответствует повышению точности по сравнению с устройствомпрототипом в 30-50 раз.
