Аналоговый интегратор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике ,в частности, оно может быть использовано в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных устройствах. Цель изобретения - повышение точности интегрирования. Аналоговый интегратор содержит интегрирующий усилитель 1 на операционном усилителе 2 с входными резисторами 3, 4 и конденсатором 5 в цепи обратной связи, ключ 6, ограничивающие резисторы 7 и 8, разделительные диоды 9, 10, дифференциальный усилитель 11, дополнительный ключ 12, причем резистор 8 и диоды 9, 10 образуют нелинейный двухполюсник 13. Использование изобретения позволяет повысить точность и быстродействие аналогового интегратора, исключить элементы регулировки и тем самым снизить производственные и эксплуатационные расходы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„, 1478231

>so 4 С 06 С 7/186

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Ц

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4175925/24-24 (22) 05.01.87 (46) 07.05,89. Бюл, li- 17 (72) Ю.Ф.Михайлов (53) 681.335(088,8) (56) Корн Г,, Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычис-. лительные машины. — М.: Мир, 1968, ч, II с. 58, фиг.. 10 ° 9.

Титце У., Шенк К. Полупроводни-. ковая схемотехника. — М.: Мир, 1982, с. 144, рис, 11,10. (54) АНАЛОГОВЫЙ ИНТЕГРАТОР (56) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике,. в частности, оно может быть использовано в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных устройствах. Цель изобретения — повышение точности интегрирования. Аналоговый интегратор содержит интегрирующий усилитель 1 на операционном усилителе 2 с вход-. ными резисторами 3, 4 и конденсатором

5 в цепи образиной связи, ключ 6, ограничивающие резисторы 7 и 8, разделительные диоды 9, 10, дифференциальный усилитель 11, дополнительный ключ 12, причем резистор 8 и диоды

9, 10 образуют нелинейный двухполюсник 13. Использование изобретения позволяет повысить точность и быстродействие аналогового интегратора, исключить элементы регулировки и тем самым снизить производственные и эксплуатационные расходы. 1 ил.

1478231

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, оно может быть использовано в аналоговых и аналого-цифровых вы5 числительных устройствах.

Целью изобретения является повышение точности интегрирования, На чертеже представлена функциональная схема аналогового интегратора.

Аналоговый интегратор содержит интегрирующий усилитель 1 на операционном усилителе 2 с входными резисторами 3 и 4 и конденсатором 5 в цепи 15 обратной связи,, ключ 6, ограничивающие резисторы 7 и 8, разделительные диоды 9 и 10, дифференциальный усилитель ll, дополнительный ключ 12, причем резистор 8 и диоды 9 и 10 об- 20 разуют нелинейный двухполюсник 13.

Интегратор работает следующим образом, При разомкнутом ключе 6 и замкнутом ключе 12 интегратор работает обычным образом: входной ток, обусловленный наличием входного напряжения, благодаря большой величине коэффициента усиления операционного усилителя

2 протекает через интегрирующий кон- 30 денсатор 5, напряжение на котором изменяется пропорционально входному току (напряжению) и времени его действия (при наличии постоянной состав-. ляющей входного тока).

При задании начальных условий (U<> О) ключ 6 замыкается, а ключ

12 размыкается, что приводит к замыканию обратной связи по цепи: выход интегратора — неинвертирующий вход 40 дифференциального усилителя 11 ключ 6 — диод 9 или 10 †. резистор S резистор 4.

При этом напряжение на выходе интегратора становится равным напряже- 45 нию, поданному на вход начальных условий (11„„ „„). Диоды 9 и 10 служат для уменыпейия времени заряда конденсатора 2, так как при большой разнице между напряжением на выходе интегратора и входе задания начальных условий напряжение на выходе усилителя

2 велико и диод 9 или 10 в зависимости от полярности напряжения открыт, B этом случае длительность фронта вы-55 ходного напряжения интегратора определяется максимальным напряжением дифференциального усилителя 11 и величинами резистора 4 и конденсатора

5. Так как резистор 4 служит только для ограничения максимального тока заряда, то величина его может быть выбрана достаточно малой, что определяет и большую скорость нарастания выходного напряжения интегратора.

При напряжении на выходе интегратора, близком к требуемому, диоды 9 и

10 закрыты, усилитель ll находится в линейном режиме, и время установления выходного напряжения интегратора в этом случае определяется произведением величин резистора 8 и конденсатора 5, уменьшенным в коэффициент усиления усилителя 11.. При правильном выборе параметров схемы общее время установления не, превышает 5-10 мс при С=1 мкФ.

После того, как напряжение на выходе интегратора установится равным напряжению начальных условий, интегратор переводится э режим интегрирования, т.е,.ключ 6 размыкается, а ключ 12 замыкается. При этом возможно прохождение сигнала помехи от переключения.на интегрирующий конденсатор.

Однако в предлагаемом интеграторе переключение контактов происходит

IlpH закрытых диодах (величина резистора 8 достаточно велика). Если учесть, что помеха от переключателя имеет токовый характер (т.е. выходное сопротивление источника помехи велико), а сопротивление резистора

7 много меньше сопротивления резистора 8, то происходит шунтирование сигнала помехи через резистор,7 на шину нулевого потенциала. После того, как ключ 6 замкнется на шину нулевого потенциала, на входе интегратора. отсутствует не только переменная составляющая помехи, но и составляющая, обусловленная постоянными токами утечки.

Таким образом, использование предлагаемого интегратора позволяет повысить точность и быстродействие, исключить элементы регулировки и тем самым снизить производственные и эксплуатационные расходы, Фо р мул a èз обре т ения

Анало го вый интегратор, с одержащий интегрирующий усилитель, выход которого является выходом интегратора, дифференциальный усилитель и

1478231

Составитель С.Белан

Редактор И.Шулла Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ .2365/49 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113835, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул . Гагарина, 101 подключенный к его выходу первый ключ, два ограничивающих резистора, один иэ выводов первого иэ которых подключен к шине нулевого потенци5 апа и два встречно-параллельно соединенных разделительных диода и второй ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, вход второго ключа 1р подключен к шине нулевого потенциала, а выход соединен с выходом первого ключа, вторым выводом первого ограни чивающего резистора и через параллельно включенные второй ограничйвающий резистор и встречно-параллельно соединенные разделительные диоды подключен к входу установки начальных условий интегрирующего усилителя, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с входом установки начальных условий интегратора, инAopMBJJHoHHbJM входом подключенного к информационному входу интегрирующего усилителя.