Инвертирующий интегратор

Авторы патента:

H03K5/12 - путем изменения крутизны переднего или заднего фронта импульсов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемоусилительных устройствах, предназначенных для приема, обработки и выделения импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия при интегрировании сигналов на фоне помех с изменяющимся уровнем постояной составляющей. Интегратор содержит первый и второй операционные усилители, первый и второй диоды, конденсатор, первое, второе, третье, четвертое , пятое сопротивления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 К 5/12

ГОСУДАРСТВЕ HHbl Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4382370/63 (22) 18.01.88 (46) 15.06.92, Бюл. М 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" (72) Н.Я.Балагура, А.Н.Логинов и В.Ф.Полещук (53) 681.335(088.8) (56) Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. М.: Мир, 1984, т. 1, с. 395, рис, 6.40.

Марше Ж. Операционные усилители и их применение. Л.; Энергия, 1974, с. 76, рис, 5.37.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемоусилительных устройствах, предназначенных для приема, обработки и выделения импульсных сигналов, поступающих на вход через относительно короткий интервал времени на фоне шумовой помехи с изменяющейся интенсивностью.

Известна схема инвертирующего интегратора, содержащая операционный усилитель в инвертирующем включении, в цепи обратной связи которого параллельно включены конденсатор и полевой транзистор, затвор которого соединен с управляющим входом устройства, вход устройства через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства.

Недостатком устройства является то, что при обработке напряжения импульсных сигналов, действующих на фоне постоянной составляющей шумовой помехи 00 после операции разряда интегрирующего конден„„ Ы„„1741259 А1 (54) ИНВЕРТИРУЮЩИЙ ИНТЕГРАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемоусилительных устройствах, предназначенных для приема, обработки и выделения импульсных сигналов. Цель изобретения вЂ” повышение быстродействия при интегрировании сигналов на фоне помех с изменяющимся уровнем постояной составляющей. Интегратор содержит первый и второй операционные усилители, первый и второй диоды, конденсатор, первое, второе, третье, четвертое, пятое сопротивления. 1 ил. сатора до нулевого значения, в процессе установки начальных условий имеет место относительно длительный переходной процесс за счет заряда конденсатора до уровня 00.

Наиболее близким к предлагаемому является инвертирующий интегратор, содержащий последовательно соединенные резистор и конденсатор, параллельно которому подключены два встречно включенных диода, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения выводов резистора и интегрирующего конденсатора, другие выводы которых подсоединены соответственно к входу устройства и к выходу операционного усилителя, выход операционного усилителя соединен с выходом устройства, а его инвертирующий вход соединен через резистор с общей шиной устройства.

К точке соединения выводов диодов подключена шина источника управляющего напряжения.

Недостатком устройства является то, что при обработке импульсных напряжений

1741259 сигнала постоянной составляющей шумовой помехи Uo временной интервал установления начальных условий 1уст будет складываться из временного интервала разряда интегрирующего конденсатора до нулевого значения tpag и временного интервала его последующего заряда leap до уровня постоянной составляющей шумовой помехи, Uo .

1уст вЂ” зараз+ эзар

Цель изобретения вЂ” повышение быстродействия при интегрировании сигналов на фоне помех с изменяющимся уровнем постоянной составляющей, Поставленная цель достигается тем, что в схему инвертирующего интегратора, содержащего последовательно соединенные резистор и интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключены два встречно включенных диода, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения выводов резистора и интегрирующего конденсатора, другие выводы которых подсоединены соответственна к входу устройства и к выходу операционного усилителя, выход которого соединен с выходом устройства, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через резистор с общей шиной устройства, источник управляющего напряжения, выход которого подключен к точке соединения катодов диодов, введены два последовательно соединенных резистора, а источник управляющего напряжения выполнен в виде операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подсоединен к точке соединения резисторов, другие выводы которых подсоединены к входу и выходу устройства, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через резистор с общей шиной устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема инвертирующего интегратора.

Интегратор содержит операционный усилитель 1, первый резистор 2 и конденсатор 3, первый диод 4, второй диод 5, дополнительный операционный усилитель 6, второй резистор 7, третий резистор 8, четвертый резистор 9, пятый резистор 10, Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме при наличии на входе устройства постоянной составляющей шумовой помехи Uo напряжение на ин-,егрирующем конденсаторе 3 и на выходе устройства Ueb x остается практически неизменным и равным среднему значению шумового напряжения.

На неинвертирующем входе дополнительного операционного усилителя 6 сравниваются уровни напряжений Uo u Useix.

Выходным разностным напряжением операционного усилителя 6 осуществляется управление режимом работы диодов 4,5, которые используются в качестве ключевых элементов интегрирующего конденсатора

3, На чертеже приведено включение диодов

4,5 для входного импульсного напряжения положительной полярности.

При поступлении на вход устройства напряжения импульсного сигнала в процессе интегрирования происходит заряд интегрирующего конденсатора 3, при этом возрастает напряжение импульсного сигнала на выходе устройства Uebix В течение действия напряжения импульсного сигнала на входе устройства диоды 4 и .5 находятся в закрытом состоянии выходным напряжением дополнительного операционного усилителя 6, на неинвертирующий вход которого поступает напряжение импульсного сигнала Uex, где сравнивается с нарастающим выходным напряжением U» x. Так как в процессе интегрирования Uex>U»ix, то полярность выходного напряжения дополнительного операционного усилителя 6 совпадает с полярностью входного напряжения импульсного сигнала.

При условии согласования постоянной времени интегрирования инвертирующего интегратора % с длительностью действующего на входе импульсного напряжения сигнала t M< к концу процесса интегрирования напряжение на выходе устройства U»ix примерно равно по абсолютному значению амплитуде напряжения импульсного сигнала

U вх.

t1-Usûx = Usx.

После уменьшения на входе инвертирующего интегратора напряжения импульсного сигнала до уровня напряжения постоянной составляющей шумовой помехи

Uo на неинвертирующем входе дополнительного операционного усилителя 6 напряжение Uebix по уровню превышает напряжение Uo, которое поступает с входа устройства.

При! -UeetxI >Uo выходное напряжение дополнительного операционного усилителя

6 изменяет свою полярность с положительной на отрицательную и переводит диоды

4,5 в режим проводимости.

Через открытые диоды 4,5 происходит разряд интегрирующего конденсатора 3.

В момент наступления равенства напряжений процесс разряда конденсатора 3 прекращается и инвертирующий интегра1741259

z о- -4

Составитель В.Харцхаев

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редакт М.Циткина

Заказ 2092 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тор переводится в установившийся режим в течение временного интервала tycho.

tycho tycT =Сгэ свпр при то.-С 5кв обрат, где С вЂ” емкость конденсатора 3; гэкв пр вЂ” эквивалентное сопротивление разрядной цепи устройства при переводе диодов 4,5 в режим проводимости; гэкв обрат вЂ” суммарное сопротивление запертых диодов 4,5.

Так как lame np «гака обрат, то туст<< 7о .

При tycho< zо в устройстве обеспечивается относительно высокое быстродействие в процессе обработки серии импульсных сигналов, следующих через относительно короткий интервал времени при наличии на его входе постоянной составляющей шумовой помехи Uo, уровень которой может изменяться в широком динамическом диапазоне.

Формула изобретения

Инвертирующий интегратор, содержащий последовательно соединенные резистор и интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключены два встречно включенныхдиода, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения выводов резистора и интегрирующего конденсатора, другие выводы которых подсоединены соот5 ветственно к входу устройства и выходу операционного усилителя, выход которого соединен с выходом устройства, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен через резистор с общей шиной

10 устройства, источник управляющего напряжения, выход которого подключен к точке соединения катодов диодов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия при интегрировании сигна15 лов на фоне помех с изменяющимся уровнем постоянной составляющей, введены два последовательно соединенных резистора, а источник управляющего напряжения выполнен в виде операционного усилителя, 20 неинвертирующий вход которого подсоединен к точке соединения резисторов, другие выводы которых подсоединены к входу и выходу устройства, а инвертирующий вход операционного усилителя соединен через

25 резистор с общей шиной устройства.

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для формирования двух противофазных прямоугольных сигналов от сигнала любой формы и может быть использовано в вычислительной TCVJH- ке и в преобразователях перемещения

Формирователь прямоугольных импульсов // 1674356

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в контрольно измерительном оборудовании, в частности в системах контроля интегральных схем различной степени интеграции в качестве драйвера - задатчика тестовых напряжений

Устройство включения силового тиристора // 1596443

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов включения силового тиристора мощного статического преобразователя, имеющего принудительную емкостную коммутацию и последовательное и параллельное соединение тиристоров в плечах, требующего при больших скоростях нарастания анодного тока включающего импульса с крутым фронтом

Формирователь импульсов управления тиристорами // 1538237

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для включения последовательно и параллельно соединенных тиристоров статических преобразователей электрической энергии, имеющих принудительную емкостную коммутацию и требующих при больших скоростях нарастания анодного тока тиристоров крутого фронта управляющих импульсов оптимальной формы с форсирующей и поддерживающей частями

Устройство для гальванической развязки в импульсных цепях // 1465967

Изобретение относится к импульсной технике

Формирователь гармонического сигнала // 1451839

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве формирователя синусоидального сигнала

Формирователь спада импульса модулятора // 1441469

Усилитель-формирователь импульсов управления тиристорами // 1406751

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах управления мощными высоковольтными тиристорными преобразователями

Интегратор // 1383469

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приемно-усилительных трактах импульсного сигнала

Формирователь импульсов управления тиристорами // 1347171

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для включения последовательно соединенных тиристоров статических преобразователей

Импульсный селектор // 2300172

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления

Способ формирования импульса тока для разгона лайнера магнитным полем импульсного источника // 2398350

Изобретение относится к физике высоких плотностей энергии, к импульсной технике и может быть использовано при проведении экспериментов по изучению откольных явлений в сходящейся геометрии с использованием импульсного взрывомагнитного источника энергии

Импульсный селектор // 2417515

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др

Ограничитель в дополнительном коде // 2439790

Изобретение относится к электронным схемам общего назначения и может быть использовано в системах автоматического управления для ограничения сигналов в дополнительном цифровом коде, превышающих динамический диапазон, в частности в радиолокационных станциях для подавления пассивных помех

Драйвер // 1744788

Изобретение относится к импульсной технике, а также к радиоизмерительной технике и может быть использовано в автоматизированных измерительных системах в качестве источника стимулирующих воздействий и регулируемых импульсных сигналов

Формирователь импульсов // 1750035

Изобретение относится к технике формирования импульсных сигналов и может быть использовано в зарядных устройствах и системах автоматики

Формирователь импульсов // 1800598

Изобретение относится к импульсной и радиоизмерительной технике и предназначено для использования в контрольно-измерительном оборудовании, в частности в системах контроля, испытания интегральных схем

Способ формирования импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения // 2523166

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности индукционные датчики частоты вращения и расхода. Техническим результатом является увеличение точности. Способ содержит этапы, на которых измеряют вольт-секундную площадь S1 первой полуволны, запоминают ее максимальное значение S1К, вырабатывают пороговое значение Sпор=Q·S1К, где Q<1, сравнивают S1К с пороговым значением Sпр. min, равным предельной минимальной допустимой величине вольт-секундной площади исследуемых полуволн сигналов, измеряют вольт-секундную площадь S2 второй полуволны, в процессе измерения сравнивают получаемые величины S2 с пороговым значением Sпор. При выполнении условий S1K>Sпр. min, S2>Sпор вырабатывают сигнал разрешения переключения компаратора. Переключение компаратора и сброс сигнала разрешения переключения компаратора производят при переходе входного сигнала индукционного датчика через ноль. 2 ил.

Устройство с обратной связью для клиппирования знакопеременных сигналов (варианты) // 2607934

Изобретение относится к радиотехнике, служит для преобразования аналоговых знакопеременных сигналов в прямоугольные импульсы и может быть использовано при построении цифровых средств обработки сигналов и измерении их параметров. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит главным образом в возможности получения импульсов неискаженной длительности в отсутствие помех и снижения искажений импульсов при наличии помех. Особенностью устройства является наличие задержанной обратной связи, позволяющей блокировать появление коротких ложных импульсов в окрестности фронтов формируемых импульсов. При этом формирование переднего фронта выходного импульса происходит строго в момент первого пересечения сигналом нулевого уровня при переходе от отрицательных значений к положительным, а заднего - при переходе от положительных значений к отрицательным при условии, что напряжение на входе превысило порог возможных помех. Основу устройства составляют два компаратора, два триггера и элемент задержки, в упрощенной версии - один компаратор, один триггер и элемент задержки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ генерирования электрических импульсов // 2643618

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в качестве источника импульсного электропитания различных установок. Технический результат: заключается в автономности работы малогабаритного генератора импульсных токов, с повышенным коэффициентом полезного действия, без промежуточного преобразования выделяющейся энергии в электрическую. Сущность изобретения: головную фулереновую часть углеродной нанотрубки бомбардируют излучением радиоактивного элемента, в результате единичного слияния альфа-частицы и ядра углерода выделяется энергия 7,161 МэВ, образуются электромагнитный импульс, ударная волна и электронная лавина, направление которых формируют структурой углеродной нанотрубки, при этом возникает электродвижущая сила, а с электродов снимают электрический импульс. 4 ил.