Устройство для выделения максимального напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< н785782 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 0305.78 (21) 2610377/18-21

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКм М (23) Приоритет

Опубликовано 071280. Бюллетень Йо 45

Дата опубликования описания 071280 (53}М. Кл.

G 01 R 19/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений

4 OTKPblTHN (53) 4К 681, 317. 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

П, В, Воскобойников, M. Ã. Kàöíåëüñîí и E E Ïèòåðöåâ (7)) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, но может быть использовано и в системах автоматического управления.

Известно устройство для выделения максимального напряжения, выполненное на операционных усилителях с диодами в цепях обратной связи (1)

Это устройство не обеспечивает выделения максимального напряжения при количестве входных сигналов более двух, Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для выделения максимального напряжения, содержащее диоды, катоды которых соединены с клеммой ин« вертирующего входа общего выходного операционного усилителя, резисторы (2), Это устройство обеспечивает выделение максимального напряжения при неограниченном количестве входных сигналов, но характеризуется низкой разрешающей способностью, значительной нелинейностью и нестабильностью коэффициента передачи и, кроме того,. оказывается неработоспособным, если все входные напряжения имеют отрицательную полярность, Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения этого в устройство для выделения максимального напряжения, содержащее . диоды, катоды которых соединены с клеммой инвертирую° щего входа общего выходного операционного усилителя, резисторы, введены дополнительные операционные усилители, причем клеммы неинвертирующих входов дополнительных операционных усилителей через одни резисторы связаны с входными клеммами устрой15 ства и через другие резисторы — с выходной клеммой общего выхбдного операционного усилителя, клеммы инвертирующих входов через третьи резисторы.соединены с шиной нулевого

20 потенциала, а выходные клеммы подключены к анодам соответствующих диодов.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для выделения максимального напряжения применительно к четырем входным сигналам.

Устройство содержит резисторы 1-4, 5-8, 9-12, и 13, 14, диоды 15-18р

30 операционные усилители 19-22 и 23.

785782

На схеме обоз начены также входные напряжения U< — U и выходное напряжение 11 Ь

Сопротивления схемы должны удовлетворять следующим соотношениям % % л — - — =к. К .К

<41 ъ .,ъ, т9, W ВЭ. Ъ

4О 3 (4 т

Пусть в определенный момент времени все входные напряжения положительны, причем

Ф

U) u2 ц ) оъ U17 04

Максимальное положительное напряжение U) пройдя на неинвертирующий вход усйлителя 19, отпирает диоц 15, а поступив на инвертирующий вход усилителя 23, создает в конечном счете на выходе устройства отрицательное напряжение.

U =- — u =- ц

Ььи

При этом ток обратной связи через резистор 9 компенсирует входной ток через резистор 1, а токи обратной связи через резисторы 10-12 превышают по абсолютной величине соответствующие токи через входные резисторы 2-4, В результате на неинвертирующем входе усилителя 19 оказывается напряжение, равное нулю, а на ка.кдом из неинвертирующих входов усилителей 20-22 возникает отрицательное напряжение. В связи с этим все диоды, кроме диода 15, заперты.

Пусть теперь все входные напряжения имеют отрицательную полярность, причем, До поступления установившегося режима все диоды з аперты н апряжеями насыщения усилителей 19-22, имеющими отрицательную полярность. При этом обратные токи диодов создают на инвертирующем входе усилителя 23 . небольшое отрицательное напряжение,, которое, инвертируясь и усиливаясь| вызывает нарастание положительного выходного напряжения. Это нарастание будет продолжаться до тех пор, пока ток обратной связи через резистор 9 не скомпенсирует полностью входной . ток через резистор 1, после чего диод 15 откроется, создавая устойчивую отрицательную обратную связь по входу Uq, В результате, как и ра .нее, выходное напряжение устройства будет прямо пропорционально входному напряжению, имеющему минимальное абсолютное значение.

Нетрудно заметить, что в данном устройстве все диоды отпираются и запираются при весьма малых значениях входных напряжений, благодаря чему разрешающая способность устройства оказывается достаточно высокой, 35 Наличие общих обратных. связей компенсирует нелинейности вольтамперных характеристик диодов и практически исключает влияние разброса параметров. диодов на точность уст;ф ройства.

Формула изобретения

Устройство для выделения максимального напряжения, содержащее диоды, катоды которых соединены с клеммой инвертирующего входа общего выходного операционного усилителя, резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и расширения функциональных воэможностей, в него введены дополнительные операционные усилители, причем клеммы неинвертирующих входов дополнительных операционных усилителей через одни резисторы связаны с входными .клеммами устройства и через другие резисторы — с выходной клеммой общего выходного операционного усилите40 ля, клеммы инвертирующих входов через третьи резисторы соединены с шиной нулевого потенциала, а выходные клеммы подключены к анодам соответствущих диодов, 45

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

1, Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред.

Дж,Грэна, Дж.Тоби и Л,Хьюлемана. 14ир, 1974, с,272.

2.Золотова Т,N, и др. Резервирование аналоговых устройств автоматики .. М,р" Энергия, 1975, с,92-94, 785782

Составитель Л.Морозов

Редактор Е.Гончар Техред М.Кузьма

Корректор В.Синицкая

Заказ 8834/48 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскав Наб., д,4/5

Филиал ППП Патент, г,ужгород ул,Проектная, 4