Диодно-резистивный нелинейный элемент без опорных напряжений
Изобретение относится к облас-. ти вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых функциональных преобразователях без опорных напряжений, воспроизводящих заданные зависимости по методу кусочно-линейной аппроксимации.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет независимой регулировки крутизны выходной характеристики и напряжения переключения. Диодно-резистивньй нелинейный элемент содержит три масштабных резистора , стабилитрон, коммутирующий диод, дифференциальный операционный усилитель и резистор обратной связи. Достижение поставленной цели .обеспечено благодаря введению в нелинейный элемент последовательно соединенных третьего масштабного резистора и стабилитрона. 1 ил. i (Л to VI vj i 00
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (sO 4 С 06 G 7/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ быть использовано в аналоговых функциональных преобразователях без опор- ных напряжений, воспроизводящих заданные зависимости по методу кусочно-линейной аппроксимации. Цель изобретения " расширение функциональных возможностей за счет независимой регулировки крутизны выходной характеристики и напряжения переключения.
Диодно-резистивный нелинейный элемент содержит три масштабных резистора, стабилитрон, коммутирующий диод, дифференциальный операционный усилитель и резистор обратной связи. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введеа нию в нелинейный элемент последовательно соединенных третьего масштабного резистора и стабилитрона. 1 ил.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3889560/24-24 (22) 23.04.85 (46) 15. 12.86. Бюп. Ф 46 (71) Московский .институт электронной техники (72) Ю.А. Тарасов (53) 681.3 (088.8) (56) Ламин Е.Н. Построение диодных функциональных преобразователей без опорных напряжений. Сб. Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника. М.: Машиностроение, 1965, с. 390-399.
Авторское свидетельство СССР
Ф 301714, кл. G 06 G 7/26, 1971. (54) ДИОДНО-РЕЗИСТИВНЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ
ЭЛЕМЕНТ БЕЗ ОПОРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может (19) (И)
At нелинеиного элемента за!счет неза" висимой регулировки крутизны выходной характеристики и напряжения переключения, На чертеже приведена схема нели10
Ю ч (2) eU при U >U с
К . х х х!
1t нейного элемента.
Диодно-резистивный нелинейный элемент содержит масштабные резисторы 1.2 и 3, стабилитрон 4, коммутирующий диод 5, дифференциальный операционный усилитель 6, резистор обратной связи 7, вход 8 и выход 9, соединенные по приведенной схеме.
Элемент работает следующим образом.
К инвертирующему входу дифференt циального операционного усилителя
6 в общем случае подключено и нелинейных элементов, в том числе резистор 10 с сопротивлением R„, для моделирования линейного участка функции, который на чертеже показан пунктирной линией. Потенциал на инвертирующем входе усилителя 6 равен нулю. Допустим, что диод 5 и стабилитрон 4 включаются при П„=Б„;, тогда при U „ У„ их сопротивление прак- 35 тически бесконечно велико. В этом случае напряжение на выходе усилителя 6 будет
Крутизна выходной характеристики 1„ зависит только от отношения
К
7 .= arctg— (3)
11 К .
1!
20 Резистор 2 влияет на расположение узла аппроксимации U „,, а резистор
3 — HR момент включения стабилитрона 4. Величины сопротивлений R . .и
Я!
R . находятся из равенств
R gi
R. +К
-II U — -! — = -V . (5)
-+-К . э5! R +R . вл!!
1! Йt 1 Я! где U; — определяется из моделируемой по методу кусочно-линейной аппроксимации зависимости (6) при U „= Б„; . Из уравнений (4), (5) найдем
1 1277148 2
Изобретение относится к аналого" дение напряжения на резисторе 2 освой вычислительной технике, радио- танется постоянным (11 +U „ ),а ток электронике и может быть использова- через резистор 1, а следовательно, но в системах управления, в специа- и через диод 5 и резистор 10 будет лизированных и универсальных анало- 5 линейно меняться в зависимости от говых машинах. U „. Поэтому U, равное падению наЦелью изобретения является рас- пряжения на резисторе 10, будет возширение функциональных возможностей растать, т.е.
0 при U U = — — U RII t= К х IIII и диодно-резистивньпi нелинейный элемент, состоящий из резисторов 1 (R, ), 2 (К ), 3 (Кз,), диода 5 и стабилитрона 4 отключен, т.е. практически не влияет на напряжение на выходе суммирующего усилителя„ При достижении входного напряжения U „ =. U„, напряжение на выходе Кос становится равным U У! wi tî а напряжения на диоде 5 и стабилитроне 4 достигают значений напряжений стабилизации U i и Б . (диод 5 и стабилитрон 4 включаются) и с увеличением Б„ практически не,меняются, хотя токи через них будут возрастать. В результате при U„ > U ; па"Х1! "Р5! ЬП = +U . (+ ) -nv . — - (9) К R, R R К 34i К 1 I Ю! Яц К1 К21 Ч 1 (I0) 55 Кчс В формуле (9)
К.= К. Р" " =К К (8) З! П.-Ц 11Л в которых К „; и К„, — коэффициенты пропорциональности. Ошибки элемента могут быть найдены из выражений Составитель А. Маслов Техред И.Ходанич Корректор E. Сирохман Редактор А. Гулько Заказ 6669/44 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 3 1277148 о кремниевых диодов, включенных в пря- масштабный резистор, подключенный мом направлении, и ТКН стабилитронов первым выводом к общему выводу комс напряжением стабилизации более мутирующего диода и первого масштаб4,5 В имеют противоположные знаки, ного резистора, второй вывод резисчто может позволить осуществить пол- тора обратной связи соединен с выхо5 ную компенсацию 4У„„ . дом дифференциального операционного усилителя, который является выходом .элемента, отличающийся Формула из обретения тем, что, с целью расширения функцио10 нальных возможностей за счет неэаДиодно-резистивный нелинейный эле- висимой регулировки крутизны харакмент без опорных напряжений, содер- теристики и напряжения переключения жащий дифференциальный операционный элемента, в него введены последоваусилитель, неинвертирующий вход ко- тельно соединенные третий масштабторого соединен с шиной нулевого по- 15 ный резистор и стабилитрон, общий тенциала, а инвертирующий вход под- вывод которых подключен к второму ключен к первому выводу резистора выводу второго масштабного резистора, обратной связи и через последователь" a свободные выводы подключены соотно соединенные коммутирующий диод и ветственно к выходу дифференциальнопервый масштабный резистор к инфор- 20 ro операционного усилителя и к шине мационному входу элемента, второй . нулевого потенциала.
