Дифференцирующее устройство
П ИЧ
Союз Советских
Социалистических
Республик
0 АНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<Ц798885
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 101078 (21) 2672640/18-24 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет
Опубликовано 23,0181. Бюллетень Н9 3
Дата опубликования описания 230181 (я)м. кл.
G 06 G 7/186
Государственный комитет
СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 681. 335 (088. 8) (72) Авторы изобретения
З.Ю. Бабаева и Э.В. Сурвилло (71) Заявитель (54) диФФеРенциРующее устРОЙстВО
Изобретение относится к аналого вой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах и устройствах.
Известно устройство, содержащее операционный усилитель, во входной цепи которого включен дифференцирующий конденсатор, а в цепи обратной связи — масштабирующий резистор 1 .
Недостаток данного устройства заключается в наличии ложного сигнала на выходе усилителя в течение некоторого времени после включения питающего напряжения. Это объясняется тем, что при включении питающего напряжения появляется разность потенциалов между входом устройства и входом операционного усилителя. Эта разность вызывает ток через конденсатор, который, как правило, значительно больше, чем ток, вызываемый изменением входного сигнала. Вследствие этого дифференцирующее устройство входит в состояние насыщения и находится в нем до окончания переходного процесса во входной цепи операционного усилителя.
Наиболее близким по технической .;.ущности к предлагаемому является дифференцирующее устройство на операционном усилителе с ключами, связанными с входом усилителя. С помощью ключей осуществляется управление режимами работы устройства 21 . . Однако, недостаток, связанный с возникновением ложного сигнала на выходе при подаче питающего напряжения, присущ и этому устройству.
Цель изобретения — повышение точности за счет устранения ложного выходного сигнала при включении питания.
Цель достигается тем, что диффе15 ренцирующее устройство, содержащее первый операционный усилитель, подключенный входами питания к положительной и отрицательной шинам питания, сигнальный вход которого соеди20 нен с его выходом через первый масштабирующий резистор, а с входом устройства — через первый дифференцирующий конденсатор, и два ключа, содержит два ключевых транзистора, второй операционный усилитель, подключенный входами питания к положительной и отрицательной шинам питания, второй дифференцирующий конденсатор, второй и третий масштабирующие реэис30 торы, при этом сигнальный вход пер798885
5 где Т = R,<Сл
Эффективность изобретения определяется повышением точности дифференцирования.
Формула изобретения вого операционного усилителя связан с шиной нулевого потенциала через первый ключевой транзистор, а с выходом — через второй ключевой транзистор, сигнальный вход второго операционного усилителя подключен к положительной шине питания через последовательно соединенные второй дифференцирующий конденсатор и второй масштабирующий резистор, а к отрицательной шине питания — через третий масштабирующий резистор, выход второго операционного усилителя соединен с управляющими входами ключевых транзисторов.
На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство. 15
Устройство содержит первый операционный усилитель 1, первый дифференцирующий конденсатор 2, первый масштабирующий резистор 3, шины 4 и 5 питания, ключевые транзисторы 6 и 7, 20 второй операционный усилитель 8, второй дифференцирующий конденсатор 9, второй 10 и третий 11 масштабирующие резисторы, вход 12 и выход 13 устройства. 25
Устройство работает следующим образом.
При включении питающего напряжения конденсатор 9 начинает заряжаться.
Если резисторы 10 и 11 выбраны так, что Клв R<<, то пока конденсатор
9 заряжается, результирующий ток на входе усилителя 8 положительный, полярность напряжения на выходе усилителя 8 отрицательна, ключи б и 7 открыты. При этом выходной сигнал устройства равен нулю.
При уменьшении зарядного тока конденсатора 9 результирующий ток на входе усилителя 8 станет отрицательным, ключи б и 7 размыкаются и опе- 40 .рационный усилитель 1 начинает работать в обычном режиме дифференцирования входного сигнала.
Таким образом, осуществляется автоматическое управление режимом рабо- 45 ты дифференцирующего усилителя 1, обеспечивающее нулевой уровень напряжения на выходе в течение определенного отрезка времени от.момента включения питания. Продолжительность 50 указанного отрезка времени должна быть такой, чтобы за это время закончился переходной процесс в цепи дифференцирующего конденсатора 2. Продолжительность отрезка определяется следующей зависимостью
Дифференцирующее устройство, содержащее первый операционный усилитель, подключенный входами питания к положительной и отрицательной шинам питания, сигнальный вход которого соединен с его выходом через первый масштабирующий резистор, а с входом устройства — через первый дифференцирующий конденсатор, и два ключа, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения точнос тй эа счет устранения ложного выходного сигнала при включении питания, оно содержит два ключевых транзистора, второй операционный усилитель, подключенный входами питания к положительной и отрицательной шинам питания, второй дифференцирующий конденсатор, второй и третий масштабирующие резисторы, при этом сигнальный вход первого операционного усилителя связан с шиной нулевого потенциала через первый ключевой транзистор, а с выходом — через второй ключевой транзистор, сигнальный вход второго операционного усилителя подключен к положительной шине питания через последовательно соединенные второй дифференцирующий конденсатор и второй масштабирующий резистор, а к отрицательной шине питания — через третий масштабирующий резистор, выход второго операционного усилителя соединен с управляющими входами ключевых транзисторов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Справочник "Вычислительная техника", Под ред. Г. Хаски и Г. Корн, т. 1, "Энергия", 1964.
2. Урмаев A.C. Основы моделирования на аналоговых вычислительных машинах, 1978, с. 33 (прототип) 798885
Нелад — сии
Составитель Г. Осипов
Техред Ж.Каетелевйч Корректор И. Муска
Редактор Л. Кеви
Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.В а.
Заказ 10060/70 Тираж Т56 Подписное.
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.
