Интегрирующее устройство
Ульяновский политехнический институт (7I) Заявитель (54)ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к аналоговой вычислительной и информационноиэмерительной технике.
Известны интегрирующие устройства, в которых для повышения точности выполнения операции интегрирования (для уменьшения методической погрешности) в схему интегратора с отрицательной обратной связью вводится дополнительный корректирующий канал (1 ) и (21.
Недостатком известных устройств является ограниченная точность воспроизведения операции интегрирования, обусловленная требованием идентич15 ности основного и дополнительного каналов, или постоянных времени в основном и дополнительном каналах, а также требованием идеальности выполнения операции суммирования сигна20 лов.
Наиболее близким к предлагаемому является интегрирующее устройство, в котором в качестве корректирующего канала введена пассивная цепь положительной обратной связи, выполненная в виде двух последовательно сое. диненных резисторов, к точке соединения которых присоединена интегрирующая цепь (3 1.
Здесь теоретически погрешность интегрирования отсутствует при выполнении условия настройки. Практически из-за нестабильности коэффициента усиления К усилителя условие настройки нарушается. При этом влияние неточности выполнения условия настройки на точность интегрирования в данном устройстве увеличивается примерно в К раз. Это приводит к большой погрешности интегрирования.
Цель изобретения — повышение точности интегрирования;
Поставленная цель достигается тем, что в интегрирующее устройство, содержащее последовательно соединенные неинвертирующий и инвертирующий
894732
50 усилители напряжения, токазадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника входного напряжения и токозадающего резистора и подключенную ко входу неинвертирующего усилителя, интегрирующий кон« денсатор, включенный между выходом инвертирующего и входом неинвертирующего усилителей, введен компенсирующий резистор, включенный между 1о выходом неинвертирующего усилителя и общим выводом токозадающего ре-. зистора и интегрирующего конденса-, тора.
На чертеже представлена схема ин- 15 тегрирующего устройства.
Интегрирующее устройство содержит; неинвертирующий 1 и инвертирующий 2 усилители напряжения, токозадающую цепь 3, состоящую из последовательно gp соединенных источника 4 входного напряжения и резистора 5. Токозадающая цепь 3 присоединена ко входу неинвертирующего усилителя 1, выходные. зажимы которого присоединены ко вхо ду инвертирующего усилителя 2. Между. входом неинвертирующего усилителя 1 и выходом инвертирующего усилителя 2 включен интегрирующий конденсатор 6.
Между выходом неинвертирующего усилителя 1 и точкой соединения резистора 5 и конденсатора 6 включен компенсирующий резистор 7. В частности, неинвертирующий усилитель 1 может быть выполнен на дифференциальном усилителе 8, охваченном через резисторы 9 и 10 отрицательной обратной связью, Погрешность интегрирования определяется выражением
b,y и
1+ рсц+к„к,) сцк„к,>
1 1-к1
КИК R 15 где К! и К - соответственно коэффициенты усиления уси" лителей 1 и 2;
Г - емкость конденсато" ра 6; .R - сопротивление резисо тора 5;
R - сопротивление резисК тора 7;
R " входное сопротивление усилителя 1.
Погрешность интегрирования отсутствует при в,Ч 0. Отсюда находим условие компенсации методической погрешности интегрирования (условие настройки) к=1+ — к — =1+ к
R R
Rll R бо при выполнении которого д (0, а следовательно и Я"0. Из-за нестабиль- . ности коэффициента усиления К и сопротивлений Ro> ЯК и R строгое выполнение условия настройки не может быть обеспечено, т.е. bY имеет малое, но конечное значение.
Но в, предла гаемом устрой ст ве влияние нарушения условия настройки уменьшается примерно К2 раза и может быть сведено к допустимому значению за счет увеличения коэффициента усиления К.р инвертирующего усилителя 2.
Стабильность коэффициента К может быть обеспечена одного порядка со стабильностью сопротивлений R K и R© резисторов 5 и 7 путем построения усилителя 1 на дифференциальном усилителе 8, охваченным через резисторы 9 и 10 отрицательной обратной связью (тогда К, 1+R сопротивления резисторов 9 и
10). Влиянием нестабильности входного сопротивления R практически можно пренебречь, так как К) В
В из вест ном устрой ст ве влияние погрешности, обусловленной нарушением условия настройки, на точность интегрирования увеличивается в К раз где К - коэффициент усиления усилителя).
Формула изобретения
Интегрирующее устройство, содер- . жащее последовательно соединенные неинвертирующий и инвертирующий усилители напряжения, токозадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника входного напряжения и токозадающего резистора и подключенную ко входу неинвертирующего усилителя, интегрирующий конденсатор, включенный между выходом инвертирующего и входом неинвертирующего усилителей, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введен компенсирующий резистор, включенный между выходом неинвертирующего усилителя и общим выводом токозадаю
894732
Составитель С. Бела
Редактор Л. Пчелинская Техред Т, Иаточка Корректор Н. Стец
Заказ 11491/79 Тираж 748.. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
-113035,- Москва, й-35, Рауаская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щего резистора и интегрирующего кон. денсатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР и 429431, кл. G 06 G 7/18, 1974I
I
I
I 3
2. Авторское свидетельство СССР
11 374615, кл. G 06 С 7/18, 1973, 3. Авторское свидетельство СССР з N 450105, кл. G 01 R 19/00, 1974 (прототип) .
