Операционный преобразователь

 

0 П -И-:С--А Н-И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>432524

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства—

122) Заявлено 17.04.72 (21) 1773298/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 21.08.75

131) Ч. Кл. 6 06 7 12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 681.335 (088.8) н открытий (72) Автор изобретения

Л. И. Волгин (71) Заявитель (54) ОПЕРАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Г, R, R,.

Изобретение относится к области моделирующей и счетно-решающей техники и может быть использовано в аналого-вычислительных машинах.

Известны операционные преобразователи, содержащие первый усилитель напряжения, между потенциальными входом и выходом которого включены последовательно соединенные источник напряжения и первый элемент с полным сопротивлением, усилитель тока, 10 вход которого присоединен ко входу первого усилителя напряжения, второй элемент с полным сопротивлением, включенный между шиной нулевого потенциала и выходом операционного преобразователя.

Однако такие операционные преобразователи имеют значительную методическую погрешность преобразования и ограниченный диапазон изменений полных сопротивлений (операторных импедансов) .

С целью компенсации методической погрешности преобразования и расширения диапазона изменений операторных импедансов в преобразоватсль введен второй усилитель Нр.пряжения, один вход которого подключен ко второму элементу с полным сопротивлением, а другой вход соединен с шиной нулевого потенциала, один выход которого подключен к выходу усилителя тока, а другой выход соединен с выходом операционного преобразователя.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Операционный преобразователь содержит: первый усилитель напряжения 1, второй усилитель напряжения 2, усилитель тока 8, источник напряжения 4, первый элемент с полным сопротивлением 5 (операторный импсданс), второй элемент с полным сопротивлением 6.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал от источника напряжения

4 через первый элемент с полным сопротивлением 5 подается на вход первого усилителя напряжения 1 и на вход усилителя тока 8.

Коэффициент усиления первого усилителя напряжения 1 выбран таким, чтобы скомпенсировать погрешность, вызванную конечным значением входного сопротивления усилителя тока 8 (в идеальном случае входное сопротивление усилителя тока должно быть нулевым).

Зтот коэффициент усиления pBBcH: где I;, — коэффициент усиления первого усилителя напряжения, r, + r., >тз = 1+

1С., Прcäìåт изобретcния!

Са где S—

ii" ф)i1 + ")

Составитель О. Отраднсв

Текред Е. Борисова

Pc-;.,iTñð Л. Цветкова

Корректор В. Гутман

Заказ 229/546 Изд. № 1709 . Тираж 624

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

ri u RI — выходное и входное сопротивления первого усилителя напряжения соответственно, 11з — входное сопротивление усилителя тока.

Сигнал усиливается усилителем тока 8 и через входные цепи второго усилителя напряжения 2 поступает на второй элемент с полным сопротивлением б. Коэффициент усиления второго усилителя напряжения 2 выбран таким, чтобы скомпенсировать погрсшность, вызванную конечным значением выходного сопротивления усилителя тока 8 (в идеальном случае выходное сопротивление усилителя тока должно быть бесконечно большим), и равен: где k. — коэффициент усиления второго усилителя напряжения, r2 и Рз — выходное и входное сопротивления второго усилителя напряжения соответственно, гз — выходное сопротивление усилителя тока.

Функция преобразования устройства в этих условиях линейна, что соответствует компенсации погрешности преобразования.

Величина напряжения, снимаемого с выхода операционного прсобразователя, равна:

Zi, Лз. — значения полных сопротивлcíèé (операторных импедансов), первого

Il второго элементов соответственно, /аз — коэффициент усиления усилителя тока, U« — величина входного напряжения.

Физически эффект компенсации погрешности преооразования состоит в введении с помощью первого и второго усилителей на10 пряжения эквивалентных отрицательных сопротивлений, которые компенсируют влияние неидеальных входного и выходного сопротивлений усилителя тока. Такая компенсация позволила увеличить диапазон изменений операторных импедансов и, кроме того, повысилась линейность преобразователя.

Операционный преобразователь, содержащий первый усилитель напряжения, между потенциальными входом и выходом которого вкл1очсны последовательно соединенные источник напряжения и первый элемент с полным сопротивлением, усилитель тока, вход которого присоединен ко входу первого усилителя напряжения, второй элемент с полным сопротивлением, включенный между шиной нулевого потенциала и выходом операционного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью компенсации методической погрешности, введен второй усилитель напряжения, один вход которого подключен ко второму элементу с полным сопротивлением, а другой вход соединен с шиной нулевого потенциала, один выход которого подключен к выходу усилителя тока, а другой выход соединен с выходом операционного преобразователя.