Синусно-косинусный преобразователь

 

35665I

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства х(>

М, К,л. 6 06» 7.22

Заявлено 29.Ill.1971 (№ 1639965. 18-21) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень Я 32

Дата опубликования описания 29.XI.(972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД(к 681.335.813 (088.8) Авторы изобретения В. В. Резаков, В. К. Пигулевский, С. И. Мосягин, А. А. JVlacJI08 и Н. Г. Балабошко

Заявитель

СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предлагаемое изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны синусные диодные преобразователи, выполненные на операционном усилителе с диодно-резистивной схемой в цепи обратной связи.

В предлагаемой схеме сипусно-косипуспого преобразователя между точкой подключенп» резистора обратной связи входного операционного усилителя к входному резистору следующего операционного усилителя и выходом входного операционного усилителя включены два встречно-параллельно включеHIIûх диода. Диоды диод 10-резистпвной схемы выходного операционного усилителя объединен!.! в последовательно включенные группы пз двух встречно-параллельно включенных диодов, точки соединения которых через резисторы подключены к шине нулевого потенциала и к выходу выходного операционного усилителя.

На чертеже приведена схема синусно-косинусного преобразователя, выполнен!!ого на трех операционных усилитслях.

Схема содержит три операционных усилителя 1 — 3. Резистор 4 подключен одним выводом ко входу операционного усилителя 1, на второй вывод поступает входной сигнал.

Диодный мост 5 включен в обратную связь операционного усилителя 1. Свободныс концы диодного моста 5 через резисторы б и 7 подсоединены к источникам напря>кен!и, обр 1зуя диодный ограничитель.

Резисторы 8 и 9 подключены соотвстст1)с!!и!) на входы операционных усилител и и 2.

Точка соединения этих резисторов под!лг!!о !1на через группу встречно-параллелы о вклк) !en!I! диодов 10 и 11 к выходу oil р;1циоиного усилителя 1. Резистор 12 подкл!о !с!1 к!) входу операционного усил)п.еля 2, I:» лорой

10 вывод резистора поступает входной с)пп)!)а!.

Резисторы 13 и 14 подключены соответстl)00!Io на вход операционных усилителей 1 и 2, точка соединеш!я резисторов подключена к источнику опорного напряже!гия.

15 Резисторы 15 и мостовой ограни !п тел ь l() включены в обратную связь oil! рационпого

> cилите 7» 2. Свободн).)е концы .)Ioc о!)ого ограничителя 1б через резисторы 17 и 18 по»соединены к ис 1очникам пап()»жени)1. 1 oall20 стор 19 подсоединен между выходом оп. рационного усилителя 2 и входом операционного усилителя 3. В обратную связь операционного усилителя 3 включены резистор . ?О и диодно-резистпвная схема 21.

25 Резисторы 22 — 27 включены по < х м

«звезда», Общая точка первой c æìû annal",Iлена, второй — подключеlla к выхочу olli ();lцпонного усилителя 3. Сноб)од!11!е концы р;зисторов, образующих «звезды», сосдпш !!ы

30 между собой и через .встречно-параллельно

356GGI включенные диоды 28 — 80 подключены ко входу операционного усилителя 8.

Работа синусно-косинусного преобразователя происходит следующим образом.

Схема, выполненная на операционном усилителе 1, предназначена для воспроизведения характеристики типа зоны нечувствительности. Особенностью работы этой схемы является то, что при значениях входного напряжения, меньших напряжения отпирания диодов, операционный усилитель 1 лишается обратной связи за счет запираиия диодов моста 5.

В результате этого, напряжение иа выходе операционного усилителя 1 будет изменяться скачком до теx пор, пока ие станет проводить од1ш из диодов 10 или 11, и резистор 8 пе включится в цепь обратной связи операционного усилителя 1.

Яля формирования этих скачков напряжения используется свойство кремниевых диодов, заключающееся в том, что при прямых напряжениях на диоде, меньпшх напря>кения отпирания диода, ток через диод не течет.

Влияние диодов 10 и 11 при включенном состояшш lie работу схемы обратно пропорционально коэффициенту усиления операционного усилителя 1 без обратной связи. Такос включение позволяет воспроизводить характеристику типа зоны нечувствительности с использованием одного резистора 8 для работы в двух квадрантах и с большой точностью.

При работе диодно-резистивной схемы 21 используется свойство кремниевых диодов. До тех пор, пока разность потенциалов на диодах 28 — 80, определяемая выходным иапря>кением операционного усилителя 8 и соотношением сопротивлений резисторов 22 — 27, ие превысит напряжения отпирания диодов, ток через диоды 28 — 30 течь пе будет и эти группы ие будут влиять па выходную характеристику операционного усилителя 8. Если прямое напряжение превысит напряжение отпирания диодов, то резисторы 25 — 27, подкл1очаемые диодами 28 — 80, зашунтируют цепь обратной связи операционного усилителя 8, изменив при этом наклон выходной характеристики этого усилителя. Подобрав сопротивления резисторов 22 — 27, можно аппроксимировать заданную функциональную зависимость, причем эти резисторы будут работать как прои отрицательных, так и при положительных входных напря>кениях.

Следует отмстить, что наличие ограничителя, выполненного 1га операцио1шом усилителе

2, не принципиально и диктуется только техH o o c и 1 е с к и м и T j > c О О в а и и я м и I< г и б р и tI, EI bl 111 микросхемам. В случае обычного исполнения

1О сииусно-косинусиого диодпого преобразователя, oII »lo?KCT быть выполнен иа двух операционных усилителях 1 и 8.

Предложенная схема позволяет уменьшить количество резисторов, увеличить точность воспроизведения функции за счет использования нелинейности вольт-амперной характеристики диода, а также увеличить быстродействие схемы, так как каждая последующая группа диодов 28 — 80 подсоединяется ко входу операционного усилителя 8 через все предыдущие, следовательно, паразитиыс емкости диодов включены последовательно.

Предмет изобретения

Сииусно-косинусный преобразователь, содержащий входные операционные усилители с входными резисторами и с диодными ограничителями и резисторами в цепи обратной связи, и подключенный к выходу одного из входных усилителей выходной опер ацио1шый усилитель, резистор, в цепи обратной связи которого зашуитирован диодно-резистивной схемой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в пем к выходу первого входного операциош|ого усилителя подключена цепочка из двух встречно-параллельно включенных диодов, другой конец которой соединен с резистором

4О обратной связи этого усилителя и с входным резистором второго входного Опер

45 из двух встречно-параллельно включенных диодов, точки соединения которых через резисторы подключены к шине нулевого потенциала и к выходу выходного операционного усилителя.

356651

Редактор Е, Семанова

Заказ 3830/12 Изд. № 1574 Тираж 406 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Рауьнская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель И. Ц!елипова

Техред Л. Богданова

Корректоры: Л. Корогод н М. Коробова