Устройство для моделирования релей-ных элементов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

С©юз Советскик

Соцмавктичесних

Реевубаик и11824231

К АВТОРСКАЯ/ 4ЗИДИВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 110679 (23) 2782413/18-24 (5ЦМ, К. е присоедииеиием заявки NeG G 7/25

4 оеударственный комитет.СССР

«е делам изобретений н открытий (2Э) Приоритет

Опубликовано 23Я481. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 2 8 0481 (53) УДК 681. зз5 (088.8) фй). Автор изобретения

В М Максимов

fA) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехн им. В. И. Ленина ут (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РЕЛВЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ го напряжения, третий и четвертый ограничительные диоды, подключенные анодами соответственно к инвертнрующему входу н вы оду операционного усилителя, второй масштабный резис тор ., соединенный первым выводом с катодами третьего и четвертого огра)ничительных диодов, а вторым выводом - c нитной отрицагельного опорно го напряженйя, балаысировочный резистор, включенный между неинвертирующим входом операционного усилителя и юиоой нулевого потенциала, инвертор,,выход котщюго является выходом устройства и через второй входной резистор соединен с инвертнрующим входом операционного усилителя, а вход - с выходом операционного усилителя P2) .

Недостатком этого устройства является сложность его структуры.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Иоставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования релейних элементов, содержащее операционный усилитель, входной резистор, соединенный одним выводом. с ннвертирующим входом операционного усилителя, другой вывод входного резистора является входом устройства, 1

Изобретение относится к аналого . вой вычислительной технике.

Известно устройство для моделиро-

Вания релейных элементов, содержащее

4верационный усилитель, диодный мос

Вовой ограничитель, первый и второй фиодные элементы, входной резистор

f3), Недостатком устройства является отсутствие гистерезиса вблизи порегов срабатывания, что не. позволяет обесиечить высоков достоверность модеаирования релейиых элементов.

Иеиболее близким тто технической

cymsoers к предлагаемому является тв устройство для моделирования релейных элементов, содержащее операционный усилитель, вхедкей,резистор,. соединенный одиттм выводом с инвертирующим входом оаерацкониого усили- @ толя, а дввтгой вывод входного резистора явлиетая входом устройства, первый и второй ограничительные диоды, подключенные катодами соответственно к инвертнрующему входу и выходу операционного усилителя, первый масштаб- ный резистор, соединенный первым выводом с анодами первого и второго ог раничительных диодов, а вторым визедом - с шиной положительного опорно ЗО

824231

В момент закрытия диодов 4 и 7 вй- полняется равенство токов З и 3g, откуда следует, с учетом равенства нулю Напряжения в.суммирующей точке операционного усилителя 1, что вход-

5 ное напРяженйв U>z» соответствующее

Ф насыщению операциойного усилителя

1, равно вый и второй разделительные диоды, Форсирующий конденсатор, включенный между выходом операционного усилителя и его неинвертирующим -входом,: ка- 25 тод первого и анод второго ограничительных диоцов соединены с выходом операционного усилителя, который asляется выходом устройства, неинвертирующий вход операционного усилн« теля через третий и четвертый масштабные резисторы соединен соответ ственно с анодом первого и катодом второго разделительных диодов.

На фиг. 1 приведена схема устройства, на Фиг, " — - его вЫходйая Характеристика.

Устройстэо ÎäåðæÈò ОПЕРационный

Усилитель 1, входной резистор 2, балансировочный резистор 3, первый четвертый Ограничительные диодЫ 4-7, 40 цыреый - четвертый масштабные резисторы 8-1.1„. первый и второй разделите.чьные диоды 12 и 13, форсирующий к .Идvs .Втор 1 4 л устрОйствО работает следующим образом. .l

Если напряжение входнОгО сигнала .Up> равно нулю, то и выходное напряжение Операционного усилителя 1 также равнО нулю, носкОльку Ограничитель-5О

Бые Диоды 4-7 смещени в прямОм HB правлении и Оопротивдение отрицательной обратной связи Операционного уси-, лителя 1 равно нулю при условии, что. диоды 4-7 идеальиие. Ври положитель ( иом виодиом напражении 0В д Оды 4 и 7 закриваются, а диоды 3 и б еще

6Ольше смещаютcR в RpямОм направле нии. Когда диоды 4.И 7 закроются, отрм@ательиая обратная связь операционного усилителя 1 разрывается бо и ои переходит в состояние отрицатейьного насыщения. Форсирующий конденсатор 14 обеспечивает ускорение нроцесса перехода Операционного усилителя 1 в состояние насыщения. аереый и второй ограничивельные диоды, подключенные катодами соответственно к инвертирующему входу и выходу операционного усилителя, первый масштабный резистор, соединенный первым выводом с анодами первого и второго ограничительных диодов, а вторым выводом - с шиной положительного опорного напряжения, ТРетий и четвертый Ограничительйые диоды, подключенные анодами соответственно к . .Инвертирувщему входу и выходу операционного усилителя, второй масштабный резистор, соединенный первыМ

ВЫВОДОМ С КатодаМИ ТРетьего и чет- вертого Ограничительных диодов, а вторым выводом - с шиной отрицательного опорного напряжения, .балансировочный резиотор, включенный между неинвертирующим входом Операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, дополнительно содержит третий и четвертый масштабные резисторы, пер(+) „ Ъ ()

"S ° 0s (1)

Н где r сопротивление резистора

2g

rg - сопротивление резистора

9ъ

E0S- Иапрнжеиие на шине отрица.тельного опорного напряжения, При снижении положительного входного напряжения И<> возврат операцион ного усилителя 1 в начальное состояние с нулевым выходным напряжением происходит при меньшем входном напряжении 1)б х, поскольку в этом случае на неинвертирующий вход операционного усилителя 1 подается отрицательное напряжение с егo выхода через делитель, образованный резисторами

10 и 3 (+) «r> (-} (,„ ь . .О()

"Ь Ь= on + - v 1 - "Е1е <2)

9 9 10 3 где U« - отрицательное напряжение насыщения операционного усилителя 1; г,,0 - сопротивление резистора .

10;

r - сопротивление резистора

Зона гистереэиса при положительном входном напряжении определяется

PBsнОстью U S и Ug)(g

1О 3

Если входное напряжение отрицательное, то закрываются диоды 5 и 6.

В этом случае входное напряжение.

Ug>„, при котором операционный уси-. литель 1 переходит в состояние по- ложительного насыщения, определяется следующим образом и „„= „ а„, (} (+) ()

4 где Е - напряжение на шине положительного опорного напряжения) гв - сопротивление резистора 8.

Входное напряжение возврата 0 по аналогии с (2) определяется следующим образом,(-) . < ф+) g г y y> (+) ф) ) Ь F оп t l y + вых

824231 где Ug ф - положительное напряжение . насыщения операционного усилителя 1;

- сопротивление резистора

11 °

Зона гистерезиса 1 в этом случае определяется следующим выражениеМ

Как следует из (1) и (4) независимые пороги срабатывйния устройства . 0 „, и U>>< (фиг. 2) легко задавать изменением сопротивления резисторов г8и r>. Зоны гистереэиса а+и А 15 (фиг. 2) также легко регулировать изменением сопротивлений резисторов ц О.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет воспроизводить слож-20 ную релейную характеристику с зоной нечувствительности и гистерезисом с независимой регулировкой порогов срабатывания и зон .гнстерезиса при различных полярностях входного сигнала ,и обладает при этом более простой .структурой, Ыем известное устройство, поскольку оно реализовано только на одном операционном усилителе, а не на двух.

Формула изобретения

Устройство для моделирования релейных элементов, содержащее one- " 35 рационный усилитель, входной резистор, соединенный одним выводом с инвертирующим входом операционного усилителя, другой вывод входного резистора является входом устройства, первый и второй ограничительные диоды, подключенные катодами соответственно к инвертирующему входу и выходу операционного усилителя, первый масштабный резистор, соединенный первым выводом с анодами первого и второго ограничительных диодов, а вторым выводом — c шиной положительного опорного напряжения, третий и четвертый ограничительные диоды, подключенные, анодами соответственно к инвертирующему входу и выходу операционного усилителя, второй масштабный резистор, соединенный первым выводом с катодами третьего и четвертого ограничительных диодов, а вторым выводом— с шиной отрицательного опорного напряжения, балансировочный резистор, включенный между неинвертирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения структуры,.оно содержит третий: и четвертый масштабные резисторы, первый и второй разделительные диоды, форсирующий конденсатор, включенный между выходом операционного усилителя и его неинвертирующим входом, катод первого и анод второго ограничительных диодов соединены с выходом операционного усилителя, который является выходом устройства, неинвертирующий вход операционного усилителя через третий и четвертый масштабные резисторы соединен соответственно с анодом первого и катодом, второго. разделительных диодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корн Г. и Кори T. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. Том 2, М., Мир, 1968р с. 10. фиг. 9, 5 и б.

2. Корн Г..и Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. Том 2, М, Мир, 1968, с. 34, фиг. 9 и 24а (прототип).

824231 дубк

-,Ъ Сосжаеитюиь Н ..Валабсвво ВЖЩВВФОР Ф» а1иыкиыа МЮМДюд А.Саэка . ХОЩ)вктор И. ШАЩ....:

Ot&IOtglOAo6 cOO\ÞÂ а@ Ф@ @а юа ФФ\ОююВ ЮЮ4В (ВЬЮ (ЭЮВФВЮЮЮ

Закан 3126/73 шараа 745 Подписное

ВВЫЗЩИ Государсмаювнаж момитета СССР ио делам изобретюнмй и ОФкдыжий

1l3O35 Москва, Ж-35» фауаская наб. д. 4/5 юзваеавюав ва»а4»евою юююеаеевава ° @ @Э» @а Ю а » а ВМ 4@Ф «а «а»вЂ”

Фнлнаи ИПП Иа рнт, г. Ужгород, ул. Ирюектная, 4