Устройство для ограничения

 

Изобретение относится к аналоговой и аналого-вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих специализированных вычислителях на микроминиатюрных интегральных усилителях постоянного тока. Цель изобретения - повьшение точности за счет уменьшения переходной зоны между линейными участками линейно-ломаной характеристики устройства. Устройство для ограничения содержит операционный усилитель 1 постоянного тока, масштабные резисторы 2, 5 и 6, усилительные транзисторы 3 и 4, коммутирующие диоды 7-10, токозадающие резисторы 11 и 12. Поставленная цель достигнута благодаря введению в устройство двух транзисторов р-п-р и п-р-п типа, что позволило получить более четко выраженный переход от режима линейного усиления к режиму ограничения . Это определяется Тем, что изменение обратной связи происходит не по мере перехода транзистора от запертого состояния к открытому, а тогда, когда рабочая точка уже вьшла в активную область, т.е. когда транзисторы обладают повышенным коэффициентом усиления и тем самым обеспечивают более резкое возрастание коэффиц иента отрицательной обратной связи . 2 ил. (Л со 4 О5 СП О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 06 С 7 25

I

l9

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юд Г.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4004369/24-24 (22) 02.01.86 (46) 30.09,87. Бюл. N- 36 (71).Научно-исследовательский институт прикладной математики и кибернетики при Горьковском государственном университете им. Н.И.Лобачевского (72) В.И.Александрин, В.И.Горюнов и В.Н.Самойлов (53) 681,3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 696492, кл. С 06 G 7/26, 1978.

Яворский Б,И, Усилители-ограничители на операционном усилителе.

Метрология, 1979, 1@ 5, с, 53-58, рис. 5 .. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к аналоговой и аналого-вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих специализированных вычис- лителях на микроминиатюрных интегральных усилителях постоянного тока.. Цель изобретения — повьппение точности за

„„SU, 1341656 А1 счет уменьшения переходной зоны между линейными участками линейно-ломаной характеристики устройства, Устройство для ограничения содержит операционный усилитель 1 постоянного тока, масштабные резисторы 2, 5 и 6, усилительные транзисторы 3 и 4, коммутирующие диоды 7-10, токозадающие резисторы 11 и 12, Поставленная цель достигнута благодаря введению в устройство двух транзисторов р-и-р и

n-p-и типа, что позволило получить более четко выраженный переход от режима линейного усиления к режиму ограничения. Это определяется тем, что изменение обратной связи происходит не по мере перехода транзистора от запертого состояния к открытому, а тогда, когда рабочая точка уже вышла в активную область, т.е. когда транзисторы обладают повышенным коэффициентом усиления и тем самым обеспечивают более резкое возрастание коэффициента отрицательной обратной связи. 2 ил.

1656

1 134

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых устройствах, выполненных на интегральных микросхемах, не допускающих перегрузки по входу, Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения переходной зоны между линейными участками линейно-ломаной характеристики устройства.

На фиг, 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг, 2 — расчетные характеристики П „„от U» (а) и вольт-амперная характеристика транзистора (б) .

Устройс тво (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1 постоянного тока (ОУПТ), первый масштабный резистор 20

2, первый усилительный транзистор 3 р-п-р типа, второй усилительный транзистор 4 п — р-п типа, второй масштабный резистор 5, третий масштабный резистор 6, первый-четвертый коммути- 25 рующие диоды 7-10 и токозадающие резисторы 11 и 12, соединенные по приведенной схеме.

Устройство работает следующим образом. 30

Когда входное напряжение Uz„лежит в лределах от U, до U> (фиг. 2а), транзисторы 3 и 4 закрыты напряжением +U на базе р-п-р-транзистора 3 и напряжением — U на базе и — p — и-транзистоо 35 ра 4. Диод 9 открыт и фиксирует отрицательный потенциал на коллекторе транзистора 3, диод 10 также открыт и фиксирует положительный потенциал на коллекторе транзистора 4, к диодам 40

7 и 8 в этом случае приложены обратные напряжения и они закрыты. Когда входное напряжение U q, принимает значение между П„ и U (или между U> и Ц, так как схема симметрична), транзистор 4(3) открывается и происходит перераспределение тока между транзистором 4(3) и диодом 10 (9) .

Потенциал коллектора при этом почти не изменяется и диоды 7 и 8 остаются закрытыми. Когда рабочая точка транзистора выходит в активную область и ток коллектора транзистора 4(3) превышает .ток через резистор 12 (11), диод 10 (9) закрывается, а диод 8(7) открывается. Коэффициент отрицательной обратной связи резко возрастает, и ограничитель переходит в режим ограничения. Более четко выраженный переход от режима линейного усиления к режиму ограничения определяется тем, что изменение обратной связи происходит не по мере перехода транзистора от запертого состояния к от— крытому (участок 0-2), а тогда, когда рабочая точка уже вышла в активную область (точка 1, фиг. -2б). Это приводит к тому, что разность д выходного напряжения в режиме ограничения (+П, фиг, 2а) и напряжения начала нелинейного режима уменьшается до значения (см. фиг. 2а) д„ = U, I

Uo °

Формула изобретения

Устройство для ограничения, содержащее операционный усилитель, первый и второй масштабные резисторы, последовательно соединенные однонаправлен— ные первый и второй коммутирующие диоды, общий вывод которых подключен через первый масштабный резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, последовательно соединенные первый токозадающий- резистор и третий коммутирующий диод и последовательно. соединенные второй токоэадающий резистор и четвертый коммутирующий диод, свободные выводы первого и второго токозадающих резисторов подключены соответственно к первой и второй шинам опорного напряжения, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности эа счет уменьшения переходной зоны между линейными участками линейно †ломан характеристики устройства, оно содержит третий масштабный резистор и первый и второй усилительные транзисторы противоположного типа проводимости, эмиттеры которых объединены и подключены к выходу операционного усилителя и через третий масштабный резистор — к его инвертирующему входу, свободный вывод первого коммутирующего диода подключен к коллектору первого усилительного транзистора и к объединенным выводам первого токозадающего резистора и противоположно направленного третьегб коммутирующего диода, свободный вывод второго коммутирующего диода подключен к коллектору второго усилительного транзистора и к объединенным выводам второго токозадающего резистора и противоположно направленного четвертого комму1341656 тируюшего диода, второй масштабный резистор включен между объединенными выводами первого и второго коммутирующих диодов и шиной нулевого потенци5 ала, базы первого и второго усилительных транзисторов являются соответственно первым и вторым входами задания порогов ограничения устройства, неинвертирующий вход и выход операционного усилителя являются соответственно информационным входом и выходом устройства.

1341656

Составитель А.Маслов

Техред М,Дидык

Корректор Л.Патаи

Редактор М.Дылын

Заказ 4438/53

Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная, 4