Управляемый неинвертирующий интегратор
института ра (4) УПРАВЛЯЕМЫЙ НЕИНВЕРТИРУЮЩИЙ ИНТЕГРАТОР
Изобретение относится к радибтех,нике, в частности к построению перестраиваемых частотно-зависимых многополюсников, и может быть использовано в регулируемых фильтрах, генераторах, модуляторах, аналоговых регу» ляторах и т.п.
Известна перестраиваемая частот" но-зависимая цепь, в которой плавное изменение передаточной функции дости гается использованием электронных ключей. Параметры такой цепи изменя.ются путем изменения относительного времени включенного состояния ключей, а частота коммутации берется существенно больней> чем рабочая частота цепи (1 ).
Обеспечивая высокую точность задания передаточной характеристики, такое устройство имеет недостаток, заключающийся в ограниченности класса реализуемых передаточных функций.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные управляемый инвертирую.щий интегратор и инвертор. Управляемый инвертирующий интегратор содержит операционный усилитель, охваченный емкостной отрицательной обратной связью к инвертирующему входу которого подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и ключа. Второй вывод этой
10 цепи является входом устройства. Управляющий вход ключа соединен с выходом преобразователя напряжениескважность, который, в свою очередь, управляется входным управляющим на15 пряжением (2 ).
Недостатком такого устройства является наличие дополнительного инвертора сигнала, ведущее к усложнению конструкции.
Целью изобретения является упрощение управляемого неинвертируюшего интегратора путем исключения дополнительного инвертора.
3 97252
Поставленная цель достигается тем :. что в управляемый неинвертирующий интегратор> содержащий дифференциальный операционный усилиель, между инвертирующим входом и выходом которого подключен интегрирующий конденсатор, и последовательно соединенные первый масштабный резистор и первый ключ, управляющий вход которого подключен к выходу генератора с переменной скваж- ностью, подключенные к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, введены фильтрующий конденсатор и соединенные последователь, но второй масштабный резистор и вто- IS рой ключ, включенные между входом управляемого неинвертирующего интегратора и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя, соединенным через фильтрующий конденса- 30 тор с шиной нулевого потенциала,управляющий вход второго ключа подключен к выходу генератора с переменной скважностью, а второй вывод первого ключа соединен с шиной нулевого потенциала. 25
На чертеже изображена принципи. альная схема управляемого неинвертирующего интегратора.
Между инвертирующим входом и выходом дифференциального операционного усилителя 1 включен интегрирующий конденсатор 2. t< инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя 1 подключена также цепь,состоящая из последовательно соединенз ных первого масштабного резистора 3 и ключа 4. Управляющий электрод ключа 4 соединен с выходом генератора 5 с переменной скважностью. Второй вывод ключа 4 заземлен. К неинверти о рующему входу операционного усилителя 1 подключен фильтрующий конденсатор 6, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а также цепь, состоящая из последова45 тельно соединенных второго масштабного резистора 7 и ключа 8. Второй вывод этой цепи является входом устройства. Управляющий электрод ключа
8 соединен с выходом генератора 5 с переменной скважностью, в качестве
SO которого может быть использован компаратор, на один из входов которого подано управляющее напряжение, а на другой — опорный сигнал, например, пилообразной формы.
Входные сигналы могут быть как стационарными, так и нестационар2 1 ными процессами со спектром, ограниченным по высокой частоте.
Устройство работает следующим образом.
Сигнал, поступающий на вход интегратора, дискретизируется ключом 8, режим работы которого определяется генератором 5 с переменной скважностью, выдающим импульсы открывания с периодом Т и длительностью . Далее сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 1.
Конденсатор 6 с цепью, ключ 8, резистор 7 фильтруют входной сигнал, пропуская его низкочастотную составляющую, причем эквивалентное сопротивление Р кВ 2 последовательно включенных ключа 8 и резистора 7 составляет
Рэкву= R2 - сопротивление резистора 7. После усиления операционным усилителфм 1 сигнал через конденсатор 2 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя, зашунтированного последовательно соединенными резистором 3 и ключом 4, который управляет- ся генератором 5 с переменной скважностью синхронно с ключом 8. Эквивалентное сопротивление R>„ „шунтирующей цепи составляет Рэкв 1 = R т (2) где Р1 - сопротивление резистора 3. Передаточная функция такого устройства имеет вид Р ° R -C+< (Р! Эк61 +< Р.P зкв.2 эквл где С1 — емкость конденсатора 2; С2 - емкость конденсатора 6. При выполнении условия R„ C„ = Р2 С2 передаточная функция устройства принимает вид т(Р)= ° (4) " Эке.1 Такой же передаточной функцией характеризуются последовательно включенные управляемый инвертирующий интегратор и инвертор. Таким образом, выходной сигнал устройства представляет собой ступенчатую аппроксимацию входного сиг10 Формула изобретения Составитель С. Белан Редактор P. ЦицикаТехредЕ.Харитончик Корректор Н Буряк Заказ 8519/42 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 97? 52 нала, подвергнутого интегрированию в соответствии с формулой (4). При этом длительность ступени дискретизации равна периоду Т коммутации ключей. 5 Применение предлагаемого устрой" ства позволяет существенно упростить конструкцию интегратора за счет исключения инвертора. Управляемый неинвертирующий интегратор, содержащий дифференциальный операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен интегрирующий конденсатор, и последовательно соединенные первый масштабный резистор и первый ключ, управляющий вход которого подключен к выходу генератора с переменной скважностью, подключенные к инвертирующему входу дифферен1 2 4 циального операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения интегратора, в него введены.фильтрующий конденсатор и соединенные последовательно второй масштабный резистор и вто" рой ключ, включенные между входом управляемого неинвертирующего интегратора и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя, соединенным через фильтрующий конденсатор с шиной нулевого потенциала, управляющий вход второго ключа подключен к выходу генератора с переменной скважностью, а второй вывод первого ключа соединен с шиной нулевого потенциала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент CBA N 3803423, кл. H 03 H 7/10, опублик. 1974. 2. Заявка Великобритании 11 1416237, кл. G 06 G 7/18, опублик, 1975 {прототип).
