Дифференцирующе-сглаживающееустройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖ©МУ СВ ОИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик«о817730 (вт) Дополиитвльиов к авт. саид-ву

1 (22) Заявлено ?90579 (2f) ?773192/18-? 4 (5ЦМ. кл

G 06 G 7/186 с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Гесударетвеииый комитет

СССР яо делам иэобретеиий я открытий (53) УДК 681. 335 (088.8) Опубликовано ЗОЩ81, Ьюалвтвиь M 12

Дата опубликования описания 300381 (12) Автор изобретения

Н. В. Белянина (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕ-СГЛАЖИВАЮЩЕЕ CTPOACTBO

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может .быть использовано для совместного получения сглаженного сигнала и од иой или двух его проиэводных.

Известен операционный усилитель, вход которого через первый масаттабирующий резистор соедин рн со входом устройства, а цепь .обратной связи об- 1О раэована втОрым масштабирующим резистором и шунтнрующей его цепочкой из

3-х последовательно соединенных зарядных конденсаторов, общие обкладки которых через разрядные резисто. ры подключены ко входам операционных усилителей, охвачеинык веэнстивной обратной связью (1 .

Однако в данком устройстве невы сокая степень сглаживания (крутизна спада логарифмической амплитудно-час- + тотной характеристики (ЛАЧХ) нвпре.выаает ?6 дВ/декаду) и наличие систематических выходных ощибок дифференцировании, поскольку в каналах образования производных используются пассивные дифференцирующие цепи °

Наиболее близким к предлагаемому является дифференцирующе-сг оживающее устройство, содержащее операцион- 3() ные усилители, интегрирующую входную

RC-цепь, резисторы и конденсаторы Г2) °

Недостаток устройства - наличие недемпфированного дифференцирующего звена в контуре обратной сзязи, обуславливающего повыаенную чувствительность к помехам, а также сложность устройства.

Цель изобретения - повыаение помехозащищенности и упрощение устройства. ю

Поставленная цель достигается тем, что дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее первый операционный усилитель, вход которого связан с входом устройства через первый и второй последовательно соедииенныа масщтабирующие резисторы, общий вывод которых соединен с шиной нулевого потенциала через интегрирующий конденсатор, и второй операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен третий мастита« бирующий резистор, вход второго операционного усилителя, через входйой резистор соединен с сообщим выводом двух последовательно соединенных зарядных конденсаторов, свободная обкладка первого из них подключена к

817730

2 — u„(p); входу первого операционного усилителя, содержит интегратор, третий зарядный конденсатор, разрядный резистор Ъ четвертый масштабирующий резистор, соединяющий выход интегратора с общим выводом первого и второго масштабирующих резисторов, выход первого операционного усилителя соединен с входом интегратора, свободная обкладка второго зарядного конденсато- ° ра связана с шиной нулевого потенциала через разрядный резистор, а с выходом интегратора — через третий зарядный конденсатор, выходы интегратора. и операционных усилителей являются соответствующими выходами устройства. 15

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, масштабирующие резисторы 2 и 3, интегрирующий конден- 20 сатор 4, масштабирующие резисторы

5 и 6, операционный усилитель 7, интегратор 8, зарядные конденсаторы 9-11, входной резистор 12, разрядный резистор 13.

Устройство работает следующим образом.

Структура устройства обеспечивает равенство коэффициентов при одинаковых степенях полиномов числителя и знаменателя

) -й1, 1+a +а о p R< +а р+а р +а р +а р4 ля +, +о р

44 g b +О P+a р +<ну +а р4 Х(Р) р

1 4

35 ()= " cp>

Г9 — -Ъ ЭЖ- Я где р — аргумент преобразования

Лапласа;

h4 p — передаточная функция интегратора 8. 40 (С,р +C«)+R«(C9+CgQ ); а =R«R43 (С,Р C„4 +СР С,4 +Ср С,о ); й1 йР а,-С С,о С„йбй, й,э (+й + „); б а» С» С9 С о С„йз йбй«й з 45

Сопротивления R резисторов и емкости С конденсаторов индексированы согласно обозначениям в схеме.

Структурная компенсация обеспечивает отсутствие соответствующих составляющих систематической ошибки на выходах устройства. Интегратор 8 может быть выполнен на стандартном инвертирующем операционном усилите- ле, шунтированном конденсатором С.

Учитывая инверсию знака в интегра- 55 торе, с целью сохранения.отрицательной обратной связи в качестве усилителя 1 используется стандартный дифференциальный операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединяется с шиной нулевого потенциала, а неинвертирующий вход является входом усилителя.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства обусловлен улучшением фильтрующих свойств при одновременной экономии элементной базы.

Формула изобретения

Дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее первый операционный усилитель, вход которого связан с входом устройства через первый и второй последовательно соединенные масштабирующие резисторы, общий вывод которых соединен с шиной нулевого потенциала через интегрирующий конденсатор, и второй операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен третий масштабирующий резистор, вход второго операционного усилителя через входной резистор соединен с общим выводом двух после- . довательно соединенных зарядных конденсаторов, свободная обкладка первого иэ них подключена к входу первого операционного усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоэащищенности и упрощения, устройство содержит интегратор, третий зарядный конденсатор, разрядный резистор и четвертый масштабирующий резистор, соединяющий выход интегратора с общим выводом первого и второго масштабирующих резисторов, выход первого операционного усилителя соединен с входом интегратора, свободная обкладка второго зарядного конденсатора связана с шиной нулевого потенциала через разрядный резистор, а с выходом интегратора — через третий зарядный конденсатор, выходы интегратора и операционных усилителей являются соответствующими выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 552618, кл. G Об G 7/18, 1975.

2. Автоматизация проектирования.

Труды МЭИ. Вып. 343, 1977, с.80-84 (прототип).

Составитель Г. Осипов

Редактор К. Лембак Техред М.федорнак КорректорС, Шекмар

Заказ 1469/бб Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4