Делитель напряжения

 

1. ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий основной и дополнительный масштабирующие блоки, к входам которых подключен выход источника напряжения , ключ, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, повторитель напряжения и элемент нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности работы, в него введен дополнительный ключ, причем выход основного масштабирующего блока через ключ подключен к входу повторителя напряжения, выход которого соединен с элементом нагрузки, выход дополнительного масштабирующего блока через дополнительный ключ подключен к дополнительному входу повторителя напряжения. 2. Делитель по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что повторитель напряжения содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого является входом повторителя напS ряжения, выходом которого является (Л выход операционного усилителя, а инвертируюш;ий вход и выход операционного усилителя соединены, первый и второй источники напряжения питания, первые выводы которых соединены с соответствующими шинами питания операцион- .ного усилителя, вторые выводы первого и второго источников напряжения питания соединены и являются дополнительным входом повторителя напряжения.

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„;, 1179 (5Ц4 G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3730020/24-24 (22) 26.04.84 (46) 15.09,85. Бюл. У 34 (72) Г.И.Зайдман и М.С.Ройтман (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. C.M ° Кирова (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 555407, кл, G 06 G 7/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР

9 648991, кл. G 06 G 7/16, 1976. (54) (57) 1. ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий основной и дополнительный масштабирующие блоки, к входам которых подключен выход источника напряжения, ключ, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, повторитель напряжения и элемент нагрузки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введен дополнительный ключ, причем выход основного масштабирующего блока через ключ подключен к входу повторителя напряжения, выход которого соединен с элементом нагрузки, выход дополнительного масштабирующего блока через дополнительный ключ подключен к дополнительному входу повторителя напряжения.

2. Делитель по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что повторитель напряжения содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого является входом повторителя напряжения, выходом которого является выход операционного усилителя, а инвертирующий вход и выход операционного усилителя соединены, первый и второй источники напряжения питания, первые выводы которых соединены с соответствующими шинами питания операцион.ного усилителя, вторые выводы первого и второго источников напряжения питания соединены и являются дополнительным входом повторителя напряжения.

1179382

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для деления напряжения, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах, Цель изобретения — повышение 5 точности работы.

На чертеже изображена функциональная схема делителя напряжения.

Схема содержит основной и дополнительный масштабирующие блоки 1 и 2,10 повторитель 3 напряжения, источник 4 напряжения, элемент 5 нагрузки, ключ 6, дополнительный ключ 7, блок 8 управления, операционный усилитель 9, первый и второй источники 10 и 11 напряжения питания.

Делитель напряжения работает следующим образом.

На входы основного и дополнительного масштабирующих блоков 1 и 2 эО поступает сигнал от источника 4 напряжения. Сигналом с выхода блока 8 управления замыкается ключ 6 и дополнительный ключ 7.

Если мгновенное значение напряже- ния на выходе источника 4 напряжения положительно, то на входе повторителя напряжения 3 и на элементе 5 нагрузки оно положительно.

Если мгновенное значение напряжения на выходе источника 4 напряжения отрицательно, то и на .элементе 5 нагрузки оно тоже отрицательно.

Повторитель 3 напряжения сравнивает уровни напряжений на -выходах ключа 6 и дополнительного ключа 7, выделяет раность этих напряжений и суммирует выделенную разность напряжений с выходным напряжением дополнительного ключа 7.

Таким образом, уровень напряжения 4О на элементе 5 нагрузки практически равен выходному напряжению основного масштабирующего блока 1, (вх q 1 (") 45 где U — напряжение на выходе допол1 нительного ключа 7;

U — напряжение на выходе клюВх ча 6, т.е. на входе повторителя 3 напряжения; 50

К вЂ” коэффициент учитывающий

У отличие напряжения на дополнительном входе повторителя

3 напряжения относительно его выхода. 55

Выходное напряжение повторителя 3 можно записать в виде;

"выход = П ах (2) где Бв„„ — напряжение между неинвертирующим входом операционного усилителя 9 и дополнительным входом повторителя 3 напряжения;

К вЂ” коэффициент передачи повторителя 3 напряжения.

В свою очередь входное напряжение повторителя 3 напряжения можно представить как результат воздействия синфазных напряжений с выходов ключа 6 и дополнительного ключа 7, т.е. вх ="вх Ц вх К1=Н вх(1-К")

После подстановки (3) в (2) имеем (4)

Напряжение на элементе 5 нагрузки равно сумме напряжений (1) и (4), тогда

Из анализа (5) следует, что повторитель 3 напряжения передает на элемент 5 нагрузки лишь разностный сигнал с выходов ключа 6 и дополнительного ключа 7 такой величины, что суммарное напряжение на элементе 5 нагрузки равнялось выходному напряжению ключа 6. Поскольку падение напряжения на ключе 6 близко к нулю, то напряжение на элементе 5 нагрузки равно выходному напряжению основного масштабирующего блока 1, Это следует из (5), если К1 1.

Из выражения (5) также видно, что в качестве повторителя 3 напряжения можно применить операционный усилитель с малым динамическим диапазоном, так как на его вход, подается лишь напряжение вх(1 (6)

Например, для операционного усилителя типа К140УД6, включенного по схеме повторителя напряжения, коэффициент передачи равен 0,9996. При применении такого повторителя

К = 0,99996, т.е. Kz = 1. Тогда К„ полностью определяет разность синфазных напряжений, приложенных ко входу повторителя 3 напряжения.

Если коэффициенты передач основного и дополнительного масштабирующих блоков 1 и 2 примерно равны, то

К 1. Следовательно, динамический диапазон повторителя напряжения 3 может быть небольшим, что позволяет широко и эффективно испольэовать микросхемы з качестве повторителя 3 напряжения при значительных выходных

Составитель О. Отраднов

Редактор И. Ковальчук Техред М.Кузьма Корректор В. Бутяга

Заказ 5679/53

Тираж 710

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", ш. Ужгород, ул. Проектная, 4 уровнях напряжений основного и масштабирующих блоков 1 и 2, например, при выходных напряжениях от нескольких единиц до нескольких десятков, сотен вольт.

В то же время по неинвертирующему входу шунтирующее действие, оказыва179382 4 емое повторителем 3 напряжения на выходное сопротивление основного масштабирующего блока 1, сведено к минимуму, а следовательно, тем самым обеспечена высокая точность коэффициента передачи основного масштабирующего блока 1,