Интегратор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПЙСАЛЙЕ

ЙЗОБРЕТЕЛЙЯ

К АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1)8О296О (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.04.79 (21) 2755506/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень Н9 5

Дата опубликования описания 1002.81 (51)М. Кл.

G G 7/184

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 681. 335 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.й. Васпа, В.П. Карпов и Г.д. Тарасенко Г. (71) Заявитель (54) ИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к аналоговой вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для определения величины интеграла от амплитуды сигнала во времени в различных измерительных устройствах.

Известен интегратор (1j, который содержит RC-цепочку, состоящую из конденсатора и резистора. Конденсатор RC-цепочки через диод соединен с общей шиной. Параллельно конденсатору включен переход коллекторэмиттер транзистора. Между коллектором и базой транзистора включен резистор обратной связи. 15

Недостаток интегратора состоит в том, что при интегрировании импульс ных сигналов малой амплитуды вносится значительная погрешность эа счет нелинейности вольт-амперной характеристики диода на начальном участке.

Известен интегратор (21, который содержит токоэадающий транзистор, зарядную емкость и разрядный транзистор. Недостатком интегратора является невозможность интегрирования сигналов амплитудой, меньшей, чем значение напряже}}н: питания, так как при входном }}пир}} ке}}ни, меньшем напряжения }.итп}}йя, з }}а}}эйстор заперт.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является интегратор функции (37, который состоит из двух токоэадающих транзисторов с различным типом проводимости и интегрирующей емкости. Транзисторы соединены по постоянному току последовательно, а по переменному параллельно.

Недостатком такого интегратора является значительная нелинейность интегрирования сгналов малой амплитуды.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона интегрируемых сигналов в сторону малых амплитуд за счет уменьшения погрешности интегрирования сигналов малой амплитуды.

Поставленная цель достигается тем, что в интегратбр, содержащий токозадающий транзистор, интегрирующий конденсатор, разделительный конденсатор и резисторы, введены эмиттерный повторитель, тококомпенсирующий каскад, разделительный диод и дополнительный разделительный конденсатор, включенный между базой токозадающего транзистора и шиной нулевого потенциала. Эмиттер токоэадающего транзистора через масштабный резистор соединен с выходом эмиттерного

802960 повторителя, вход которого через разделительный конденсатор подключен к входной шине интегратора. Коллектор токозадающего транзистора через ограничивающий резистор соединен с его базой и через разделительный диод с первой обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, а тококомпенсирующий каскад включен между коллектором токоэадающего транзистора и минусовой шиной источника питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема интегратора.

Интегратор содержит эмиттерный повторитель 1, собранный на транзисторе 2 и резисторах 3-5. К выходу повторителя через масштабный резистор 6 подключен эмиттер токозадающего транзистора 7, база которого через разделительный конденсатор 8 соединена с шиной нулевого потенциала, а через ограничивающий резистор 9 с коллектором. Коллектор транзистора 7 соединен с тококомпенсирующим каскадом 10, собранным на транзисторе

11, резисторах 12, 13 и стабилитроне

14, и через разделительный диод 15 с интегрирующим конденсатором 16. Входная шина через разделительный конденсатор 17 соединена с входом эмиттерного повторителя 1.

Интегратор работает следующим образом.

Токозадающий транзистор 7 при отсутствии сигнала открыт, aего рабочая точка задается величиной напряжения смещения, формируемого с помощью делителя на резисторах 3, 4 и величикой .сопротивления резистора 9. Ток

1О

30 коллектора транзистора 7 при отсутст- 40 вии входного сигнала компенсируется с помощью транзистора 11, так как в противном случае этот ток будет заряжать через диод 15 конденсатор 16.

Цепочка из стабилитрона 14 и резистора 12 задает рабочую точку транзистора 11. Ток компенсации регулируется резистором 13. Входной сигнал через конденсатор 17 поступает на вход и эмиттерный повторитель 1, с выхода которого поступает через резистор

6 на эмиттер транзистора 7. Конденсатор 8 создает цепь управления транзистором 7 по переменному току. Поскольку ток коллектора транзистора 7, заряжающий конденсатор 16 через диод

15, пропорционален входному сигналу, то напряжение на этом конденсаторе будет пропорционально интегралу входного сигнала по времени. Диод 15 не дает возможности разряжаться конденсатору 16 через открытый транзистор

11. Поскольку транзистор 7 в исходном состоянии открыт и работает на линейном участке входной характеристи ки, интегратор позволяет линейно интегрировать сигналы малой амплитуды, величина которой определяется коэффициентом передачи схемы, зависящим от величины сопротивления масштабного резистора 6.

Формула изобретения

Интегратор, содержащий токозадающий транзистор, интегрирующий конден сатор и резисторы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона интегрируемых сигналов в сторону малых амплитуд, в него введены эмиттерный повторитель, тококомпенсирующий каскад, разделительный диод и разделительный конденсатор, включенный между базой токозадающего транзистора и шиной нулевого потенциала, эмиттер токозадающего транзистора через масштабный резистор соединен с выходом эмиттерного повторителя, вход которого через разделительный конденсатор подключен к входной шине интегратора, коллектор токозадающего транзистора через ограничивающий резистор соединен с его базой и через разделительный диод с первой обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, а тококомпенсирующий каскад включен между коллектором токозадающего транзистора и минусовой шиной источника питания.

Источники информации, принятые Bo âíèìàíèå при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 433630, кл. Н 03 К 5/129, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 572794, кл. G 06 G 7/18, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

М 192498, кл. 6 06 С 7/18, 1967 (прототип).

Составитель С. Белан

Редактор Jl. утехина Техред Т.Маточка . Корректор М. Коста

Ъ Заказ 10625/62

Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1 .н . Illlll "11атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4