Демультиплексорный решающий усилитель

 

Изобретение может быть использовано в качестве аналогового демультиплексора для автоматического переключения поддиапазонов входного сигнала для воспроизведения по различным выходным каналам операций интегрирования, дифференцирования, масштабирования и др. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей решающего усилителя за счет выбора режима его работы от информативного параметра входного сигнала. Демультиплексорный решаю1дий усилитель содержит операционный усилитель 1, п-1 аналоговых релейных элементов (реляторов) , входной операторный двухполюсник 3, п операторных двухполюсников обратной связи 4| - 4„ делитель 5 напряжения , цифроуправляемый источник опорного напряжения 6, шину нулевого потенциала 7, выходы 8i - 8п. Каждый аналоговый релейный элемент выполнен в виде компаратора , подключенного выходом к управляющему входу переключателя. Решающий усилитель в общем случае содержит также функциональный преобразователь. Поставленная цель достигнута благодаря введению в решающий усилитель цифроуправляемого источника опорного напряжения, функционального преобразователя и делителя напряжения , а также благодаря новым связям между составными элементами. 3 ил. S (Л оо ю СД С71 (;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 б06G7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY CBHQETEJlbCTHV

4л

5} 5z 5, 5n- }

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4039851/24-24 (22) 20.03.86 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР (72) Л. И. Волгин ,(53) 681.3(088.8) (56) Волгин Л. И. Аналоговые операционные преобразователи для измерительных приборов и систем. — М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 159, рис. 79. (54) ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРНЫЯ РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в качестве аналогового демультиплексора для автоматического переключения поддиапазонов входного сигнала для воспроизведения по различным выходным каналам операций интегрирования, дифференцирования, масштабирования и др. Целью изобретения является расширение функциональных воз„„SU,» 1325519 А 1 можностей решающего усилителя за счет Bblбора режима его работы от информативного параметра входного сигнала. Демультиплексорный решающий усилитель содержит операционный усилитель 1, и — 1 аналоговых релейных элементов (реляторов)

21 — . 2 ь входной операторный двухполюсник 3, и операторных двухполюсников обратной связи 4 — . 4„делитель 5 напряжения, цифроуправляемый источник опорного напряжения 6, шину нулевого потенциала 7, выходы 8l -- 8„. Каждый аналоговый релейный элемент выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя. Решающий усилитель в общем случае содержит также функциональный преобразователь. Поставленная цель достигнута благодаря введению в решающий усилитель цифроуправляеMого источника опорного напряжения, функционального преобразователя и делителя напряжения, а также благодаря новым связям между составными элементами, 3 ил.

1325519

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в качестве аналогового демультиплексора для адресного воспроизведения по различным выходным каналам опера ци и дифферен ци рован и я, и нтегри рования и м"ñøòàáèðîâàíèÿ,,,для автоматического переключения поддиапазоnoâ и пр.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей решающего усилителя за счет выбора режима его работы от информативного параметра входного сигнала.

На фиг, 1 показан упрощенный вариант решающего усилителя; на фиг. 2 — - схема аналогового релейного элемента; на фиг. 3 -- схема предлагаемого обобщенного варианта решающего усилителя.

Схема демультиплексорного решающего усилителя (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1, и — — аналоговых релейных элементов 21,...,2Ä1, входной операторный двухполюсник 3, и операторных двухПОЛЮСНИКОВ 41,,..,4л ОбратНОй СВЯЗИ, дЕЛИтЕЛЬ

5 напряжения, содержащий последовательно соединенные резисторы 51, 52,..., 5„,, источник 6 опорного напряжения, п1ину 7 нулевого потенциала, выходы 81, 82,..., 8л. Каждый аналоговый релейный элемент 2 (фиг. 2) содержит компаратор 9, подключенный выходом к управляющему входу переключателя 10.

Обобщенный вариант решающего усилителя (фиг. 3) дополнительно содержит функциональный преобразователь 11. Источник 6 опорного напряжения в нем выполнен цифроуправляемым и содержит, например, декодер 12 и источник 13 напряжения, Решающий усилитель (фиг. 1) работает следующим образом.

К инвертирующему входу операционного усилителя подключены одни из выводов входного операторного двухполюсника 3 и операторных двухполюсников 4, обратной связи. Второй вывод входного операторного двухполюсника 3 подключен к входу решающего усилителя, вторые выводы операторных двухполюсников 4, подключены к l-м выходам 8; решающего усилителя. Между входом делителя 5 напряжения и шиной 7 нулевого потенциала включен источник 6 опорного напряжения.

С первого 51, второго 5 и т д. резисторов делителя 5 напряжения снимаются соответственно напряжения

U«U2 < Ul « .. U„1 = Uo, где U11 — напряжение источника 6.

Если напряжение U, (i = 1, 2,..., и — 1) на первом(неинвертирующем) входе компаратора 9 аналогового релейного элемента

2, (регулятора) больше напряжения на его втором (инвертирующем) входе, то переключатель 10 находится в верхнем (фиг. 2) положении. Если напряжение U, меньше напряжения на втором входе компаратора, то переключатель it) переключается в нижнее (фиг. 2) положение.

При U < U1 (где U — входное напряжение, подаваемое на вторые входbl компараторов 9) переключатели 10 всех аналогоBhtx релейных элементоь 2; (реляторов) переключаются в верхнее положение и к выходу операционного усилителя 1 (фиг. 1 и 3) через переключатель первого элемента 21 присоединен второй вывод первого операторного двух10 полюсника 41. Это соответствует включению первого выхода 81 решающего усилителя и отключению всех остальных его выходов.

При этом выходное напряжение на первом выходе 81

E = — †.- - 1), E, = 0 (!1= 1), Z

1 — Z где Z21 — — сопротивление первого операторного двухполюсника 41 обратной связи;

20 Z1 — сопроти1зленне входного операторного двухполюсника 3.

Если U1 < () < 142, то переключатель 10 первого аналогового релейного элемента 21 переключается в нижнее (фиг. 2) положение, а переключатели остальных аналоговых релейных элементов 2,. находятся в верхнем (фиг. 2) положении. Это соответствует включению второго выхода 82 решающего усилителя и отключению его остальных выходов, т.е. F2 = --Z22 U/Z1, Е; = 0 (1 2), где

3О Z22 — - сопротивление вTopol î опер аторно1 о двух полюсника 42.

Если U2 < U < 1..)з, то к выходу операционного усилителя 1 подключается третий операторный двухполюсник 4з и Ез — 72з U/Z1, E, = 0 (i =, 3) и тд.

Таким образом, весь допустимый диапазон изменений входного напряжения 1) разбивается на и участков(— oo, U1), (U1, U2), (1.)2, U3),, (1- л-2 1- л-1 ) (1-!л-1 <<>) и открывается тот канал, номер которого совпадает с номером участка, в который попа40 дает входное напряжение U.

В решающем усилителе (фиг. 1) переключение выходных каналов осуществляется по текущим значениям входного сигнала (информативным параметром управления являются заданные уровни входного сигнала) .

Функциональные возможности устройства (фиг. 1) могут быть расширены при соединении входа решающего усилителя с вторыми (инвертирующими) входами компараторов 9 через функциональный преобразователь 11 и при tlHTBHHH делителя 5 напряжения от цифроуправляемого источника 6 опорного напряжения.

При наличии функционального преобразователя 11 управление переключением выходного канала может осуществляться по 5 эффективному значению U входного сигнала и (тогда преобразователь 11 является линейным преобразователем переменного напряжения в постоянное напряжение по уров1325519

Формула изобретения

Фиг.2 ню эффективного значения — преобразователя эффективных значений), по средневыпрямленному значению U.p входного сигнала (тогда преобразователь 11 является преобразователем средневыпрямленных значений), по амплитудному значению U.. входного сигнала ц (тогда преобразователь !! является преобразователем амплитудных значений), по абсолютному значению (U) входного сигнала и (тогда преобразователь 11 является формирователем модуля), по заданному нелинейному закону переключения выходных каналов (тогда преобразователь 11 воспроизводит заданную нелинейную функцию f(u) ) и т.д.

Переключение входных каналов в решающем усилителе (фиг. 3) в заданные моменты времени осуществляется с помощью подачи в эти моменты времени кодового сигнала на вход цифроуправляемого источника 6 опорного напряжения.

Демультиплексорный решающий усилитель, содержащий операционный усилитель, входной операторный двухполюсник, п операторных двухполюсников обратной связи и (n — 1) аналоговых релейных элементов, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, первые выводы входного операторного двухполюсника и и операторных двухполюсников обратной связи соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, а их вторые выводы подключены соответственно к информационному входу и к соответствующим и выходам демультиплексорного решающего усилителя, неинвертирук>щий вход операционного усилителя соединен е шиной нулевого потенциала демультиплексорного решающего усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выбора режима работы от информативного параметра входного сигнала, в него введены цифроуправляемый источник опорного напряжения, функциональный преобразователь и делитель напряжения, вход которого подключен к выходу цифроуправляемого источника опорного напряжения и к первому входу компаратора (и — 1) -го аналогового релейного элемента, первый выход переключателя которого соединен с п-м выходом усилитечя, первый выход переключателя i-го (i = 1, 2,..., п — 2) аналогового релейного элемента соединен с информационным входом переключателя (i + 1)-го аналогового релейного элемента, а информационный вход переключателя первого аналогового релейного элемента подключен к выходу операционного усилителя, первый вход компаратора i-го аналогового релейного элемента соединен с i-м средним выводом делителя напряжения, вторые входы компараторов всех аналоговых релейных элементов объединены и подключены через функциональный преобразователь к информационному входу демультиплексорного решающего усилителя, а вторые выходы переключателей всех аналоговых релейных элементов соединены с соответствующими выходами демультиплексорного решающего усилителя. (.оставитель Л. Масло в

Редактор Н. Тупица Техред И. Верее Корректор А. Тяско

Заказ 3113/47 Тираж 672 Подписное

BHHHHH Государственного комитета (:(:(.1 но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфи некос нре.(приятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4