Устройство для интегрирования сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ СИГНАЛА, содержащее два операционных дифференциальных усилителя , соединенные последовательно первый масштабньй резистор и пврвыА интегрирующий конденсатор, включенные между входом устройства и первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные второй интегрирующий конденсатор и второй масштабный резистор по)чключен к шине нулевого потенциала, а выход является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, оно содержит генератор тактовых импульсов , четыре переключателя, третий и четвертый масштабные резис .торы, включенные между неинвертирующими входами соответственно первого и второго операционньпс дифференциальных усилителей, причем инвертирующий вход первого операционного дифференциального усилителя соединен с размыкающим контактом первого и замыкающим контактом второго переключателей, а выход подключен к размыкающему контакту третьего и замыкающему контакту четвертого переключателей, инвертирующий вход.второго операционного дифференциального усилиi теля подключен к замыкающему конО ) такту первого и размыкающему контакту второго переключателей, а выход соединен с замыкающим контактом третьего и размыкающим контактом четвертого переключателей, переключающие контакты которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, общий вьшод первого масштабного резистора и первого интегрирующего конденсатора соединен с переключающим контактом эо первого переключателя, переключаю:л щий контакт второго переключателя :о подключен к общему вьшоду второго масштабного резистора и второго интегрирующего конденсатора, а выход генератора тактовых импульсов связан с управляющими входами переключателей .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (511 4 G 06 G 7/186

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,„13 :"! . 1-:10(Р ;А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ(ТИЙ (21) 3774961/24-24 (22) 20.07.84 (46) 30.12,85. Бюл. У 48 (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (72) П.Э.Борицкий, В.М.Крылов, А.В.Потапов и Т.С.Петрова (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1072062, кл. G 06 G 7/18, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 960853, кл. G Об G 7/186, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 834714, кл. G 06 G 7/186, 1979, (54.)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ СИГНАЛА, содержащее два операционных дифференциальных усилителя, соединенные последователь- . но первый масштабный резистор и первый интегрирующий конденсатор, включенные между входом устройства и первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные второй интегрирующий конденсатор и второй масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала, а выход является выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, оно содержит генератор тактовых импульсов, четыре переключателя, третий и четвертый масштабные резисторы, включенные между неинвертирующими входами соответственно перI вого и второго операционных дифференциальных усилителей, причем инвертирующий вход первого операционного дифференциального усилителя соединен с размыкающим контактом первого и замыкающим контактом второго переключателей, а выход подключен к размыкающему контакту третьего и замыкающему контакту четвертого переключателей, инвертирующий вход. второго операционного дифференциального усилителя подключен к замыкающему контакту первого и размыкающему контакту второго переключателей, а выход соединен с замыкающим контактом третьего и размыкающим контактом четвертого переключателей, переключающие контакты которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, общий вывод первого масштабного резистора и первого интегрирующего конденсатора соединен с переключающим контактом первого переключателя, переключающий контакт второго переключателя, подключен к общему выводу второго масштабного резистора и второго интегрирующего конденсатора, а выход генератора тактовых импульсов связан с управляющими входами переключателей.

1201853

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для интегрирования электрических сигналов.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования.

На чертеже изображена схема уст фбйства ля интегрирования сигнала.

Устройство содержит операционные дифференциальные усилители 1 и 2, сумматор 3, генератор 4 тактовых импульсов, интегрирующие конденсаторы

5 и 6, масштабные резисторы 7-10, переключатели 11-14.

Операционные дифференциальные усилители 1 и 2 с интегрирующими конденсаторами 5 и 6 и масштабными резисторами 9 и 10 образуют интеграторы.

Устройство для интегрирования сигнала работает следующим образом, Генератор 4 тактовых импульсов выдает импульсную последовательность со скважностью, равной двум.

При наличии нулевого уровня напряжения на выходе генератора 4 переключатели 11-14 находятся в первом положении. При этом входной сигнал интегрируется операционным усилителем 1, в цепь обратной связи которого включен конденсатор 5.

Конденсатор 6 в цепи обратной связи операционного усилителя 2 фиксирует дрейф напряжения на его выходе.

При появлении единицы на выходе генератора 4 импульсов переключатеIl f1 ли 11-14 переходят в положение 2

В этот момент на конденсаторе 5 присутствует напряжение, имеющее две составляющие: одна обусловлена наличием интеграла входного напряжения за время, равное длительности паузы на выходе генератора 4, другая — наличием дрейфа на выходе операционного усилителя 1 за это же время. На конденсаторе 6 присутствует напряжение, обусловленное лишь дрейфом на выходе операционного усилителя 2.

Во время импульса на выходе генератора 4 переключатели 11-14 находятся в состоянии "2", и входной сигнал интегрируется операционным

5 усилителем 2 с конденсатором 5 в цепи обратной связи, Конденсатор

6 в цепи обратной связи операционного усилителя 2 фиксирует дрейф.

За время, равное периоду импульсной последовательности генератора 4, на конденсаторе 6 накапливается заряд, обусловленный дрейфом напряжения интеграторов на операционньм усилителях 1 и 2, причем в од15 ну половину этого времени накапливается заряд эа счет дейфа напряжения операционного усилителя 1, а в другую — за счет дрейфа напряжения на выходе операционного усилителя 2, 20 На конденсаторе 5 накапливается заряд как за счет дрейфа напряжения обоих интеграторов, так и за счет интегрирования входного сигнала.

Сумматор 3 служит для получения разности между напряжением, обусловленным зарядом конденсатора 5, и напряжением, обусловленным зарядом конденсатора 6.

Период импульсной последователь30 ности на выходе генератора 4 импульсов выбирается исходя из характеристики стабильности факторов, определяющих дрейф первого и второго интеграторов. Задание величины длитель35 ности периода произвоидтся из условия многократного его превышения интервалом времени, в течение которого происходит существенное изменение указанных факторов. Сум4О матор на операционном усилителе 3 имеет коэффициент усиления, равный единице, и его собственный дрейф не вносит заметных погрешностей в выходной сигнал. Поэтому дрейф перво45 ro и второго интеграторов практически не оказывает влияния на выходное напряжение предлагаемого устройства.

Это напряжение обусловливается лишь процессом изменения входного напря5О жения устройства.

1201853

ixo8

Составитель С.Белан

Редактор Е.Копча Техред О.Ващишина Корректор,M.Äåì÷èê

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8092/50

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