Интегратор с динамической коррекцией смещения нуля

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в электроизмерительной технике. Цель изобретения снижение инерционности и повышение устойчивости. Интегратор содержит интегрирующий операционный усилитель 1, к выходу которого подсоединен фильтр 2 постоянной составляющей. Между выводами балансировки ОУ цключены три последовательно соединенных балансировочных резистора. Для достижения указанной цели напряжение с выхода фПС через усилитель постоянной составляющей подано на обмотку реле на-1 пряжения. Контакты реле включены параллельно одному из трех балансировочных резисторов. При замыкании контактов происходит накопление на выходе ОУ паразитного напряжения другого знака, нежели при размыкании, чем и достигается его ограничение. 1 ил. г сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

- РЕСПУБЛИК р1)5 С 06 С 7/186

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4754555/24 (22) 01.11.89 (46) 29.02.92, Бюл. № 8 (71) Ульяновский политехнический институт (72) N.Ê.Êàçàêoâ (53) 681.3 (088.8) (56) Алексенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М.: "Радио и связь", 1981, с. 20, рис. 1.12.

Авторское свидетельство СССР № 1105903, кл. G 06 С 7/186 1983. (54) ИНТЕГРАТОР С ДИНАМИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ СМЕЩЕНИЯ НУЛЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в электроизмерительной технике. Цель изобретения—

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться, в частности, в электроизмерительной технике.

Известны интеграторы на основе операционного усилителя (ОУ) (Гутни-. ков В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — Изд., 2-е, перераб. и дополн. — Л.: Энергоатомиздат, 1988, с. 93-94, 277-289), недостатком которых является наличие погрешности от интегрирования смещения нулевого уровня используемого ОУ.

Наиболее близким к предлагаемому является интегратор, содержащий интегрирующий ОУ и фильтр постоянной составляющей (ФПС), включающий в себя

„,SU„;, 1716547 A 1

2 снижение инерционности и повышение устойчивости. Интегратор содержит интегрирующий операционный усилитель 1, к выходу которого подсоединен фильтр

2 постоянной составляющей. Между вы- водами балансировки ОУ включены три последовательно соединенных балансировочных резистора. Для достижения указанной цели напряжение с выхода фПС через усилитель постоянной составляющей подано на обмотку реле на- ° пряжения. Контакты реле включены параллельно одному из трех балансировочных резисторов. При замыкании контактов происходит накопление на выходе ОУ паразитного напряжения другого знака, нежели при размыкании, чем и достигается его ограничение. 1 ил.. М® дополнительный ОУ и две RG-цепи (Авт.св. СССР ¹ 1105903, .- ® кл. С 06 G 7/186, 1984) . Cb

Этот интегратор позволяет повысить точность интегрирования вследствие 4 введения отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному напряжению через ФПС, что уменьшает эффект интегрирования смещения нуля ОУ. Однако эта ООС существенно увеличивает длительность переходного процесса (инерционность интегратора), так как Й погрешности интегрирования уменьшаются лишь при увеличении постоянных времени RC-цепей в ФПС, причем в таком интеграторе возможен неустойчивый режим работы.

1716547 Ц ь изобретения — снижение инер- щения нуля ОУ, котоРое обУсловлено ционности и повышение устойчивости напряжением смещения и входными токами этого ОУ. Для уменьшения этого эфПоставленнаЯ цель достигаетсЯ тем» фекта современные ОУ имеют выводы ба5 что в интегратор, содержащий интегри лансировки» между которыми включается рующий операционный усилитель (ОУ)» подстроечный резистор, а его средняя выход которого соединен со входом ; . точка подключается к выводу источника

ФПС введены усилитель постоянной питания. Роль этого резистора выполсоставляющей (УПС), первый» втоРой, 1 няют первый 4, второй 5, третин 6 батретий балансировочные резисторы» ре лансировочные резисторы. Соотношение ле напряжения, причем обмотка реле сопротивлений этих резисторов .(cooTчерез УПС подключена к выходу ФПС» ветственно R4, R<» Rg) выбирается тапервый» второй и третий балансиро ким образом, чтобы влияние входных вочные р з е РезистоРы сОединены последова- токов и напряжения смещения было ми!

5 жду в лансировки интегрирующего ОУ, контак ровка интегрирующего ОУ 1 при разомк-. ты реле включены параллельно второму нутых контактах реле 7. После предварезистору, а точка соединения второго рительной балансировки Оу вследствие и третьего резисторов подключена к . > дрейфа смещения нуля на выходе интегвыводу источника питания интегрирую ратора будет происходить медленное щего ОУ. накопление паразитного напряжения

СУщественным отличием пРедлагаемо- Пп р. Это напряжение, усиленное.УПС го интегРатоРа от известных УстРойств 3, йриводит к срабатыванию реле 7 и введение в схему УПС, балансировочных 15 замыканию контакта К1, который шунтирезисторов и реле напряжения, что рует резистор 5. После этого происхопозволяет осуществить динамическую . дит небольшая разбалансировка интегкоррекцию нулевого уровня интегриру» рирующего Oу1 таким образом, что нащего ОУ. пряжение U начинает уменьшаться и

На чертеже представлена схема ин при достиженйи порога отпускания ре30 ле 7 контакта К1 размыкается и проИнтегратор содержит интегрирующии цесс повторяется. Паразитное напряжеОУ 1, фильтр 2 постоянной составляю- ние имеет один знак и ограничено знащей, усилитель 3 постоянной состав- чением ucplK, где И р — напряжение ляющей, первый 4, второй 5, третий 6 срабатывания реле, К вЂ” коэффициент балансировочные резисторы» Реле на усиления уПС 3. При соответствующем

35 пряжения 7. значении коэффициента К паразитное

Выход интегрирующего ОУ 1 через напряжение У Па имеет малое значение.

ФПС 2 и УПС 3 соединен с обмоткой Р1 для прав юльной работы устройства не° еле 7. Первый 4, второй 5 третин обходимо, чтобы при разомкнутом и . балансировочные резистоРы соединены замкнутом состояниях контактов реле 7 последовательно и включены между вы на выходе интегрирующего ОУ происховодами балансировки (а и б) интегри дило накопление напряжений разных рующего ОУ 1, точка соединения второ знаков, что обеспечивается выбором го 5 и третьего 6 резисторов подклю- соотношения балансировочных резисто 5 чены к выводу питания U»T интегри ров при предварительной настройке. рующего ОУ 1. Контакты К1 реле 7 вклюТаким образом, в предлагаемом инчены паРаллельно втоРомУ РезистоРУ ° теграторе осуществлена динамическая

ВхоД и выхоД интегрирУюЩего коррекция смещения нуля Оу, причем его ОУ 1 являются соответственно вход отсутствие обратной связи на входе дом интегратора. 50 интегратора позволяет повысить быстродействие и устойчивость устройства

Разом. ПеРеменное вхоДное напРЯж по сравнению с известны решениями. поступает на вход интегратора, приФ о и ования определяются сопротивлением резистора и емкостью конденсатора С . Наряду с Интегратор с динамической коррек, интегрированием полезного сигнала цией смещения нуля, содержащий опера.происход исх дит также интегрирование сме- ционный усилитель, инвертирующий вход

1716547

Составитель М.Казаков

Редактор Т.Орловская Техред А Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 615 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Ьи ква, Ж-35, Раушская наб., и. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г..жгород, ул. Гагарина, 1

tt v- Г г ина 101 которого через первый масштабный резистор соединен с информационным входом интегратора, интегрирующий кон денсатор, включенный между инверти-. рующим входом и выходом операционно5 го усилителя, являющимся выходом интегратора и подключенным к входу фильтра постоянной составляющей, неинвертирующий вход операционного.усн10 лителя через второй масштабный резис-, тор соединен с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и снижения инерционности, в него вве- 15 дены усилитель постоянной составляющей, реле, с первого по третин балансировочные резисторы, соединенные последовательно и включенные между выводами балансировки операционного усилителя, общий вывод второго и третьего балансировочных резисторов подключен к входу питания операционного усилителя, обмотка реле подключена между шиной нулевого потенциала и выходом усилителя постоянной составляющей, вход которого соединен с выходом фильтра постоянной составляющей, а замыкающий контакт реле включен параллельно второму балансировочному резистору.