Преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик

< и984029 (6!) Дополнительное к авт. саид-sy— (22) Заявлено 20.07;81(21) 3320248/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (51}hh Кзт з

Н.03 К 6/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23,1282. Бюллетень ¹ 4 7 (53т УДК 621. 382. 8 (088. 8) Дата опубликования описания 23.12.82 (54} ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

В ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в технике магнитной записи электрических импульсов ° 5

Известен преобразователь синусоидальных сигналов s прямоугольные, содержащий операционный усилитель, делитель напряжения и две цепи из последовательно соединенных конденсатора и резистора 1 .

Недостатками этого устройства преобразователя являются его сложность и малый коэффициент преобразования °

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь синусоидальйых сигналов в прямоугольные, содержащий операционный усилитель, два делителя напряжения, включенные между источниками питания и общей-шиной выходы которых соединены с входамиоперационного усилителя, два диода и две цепи из последовательно соединенных конденсатора и резистора каждая, вторые выводы конденсаторов которых подключены к входной клемме преобразователя, а вторые выводы резисторов — к общей шине (21. 30

Недостатком известного устройства является малый коэффициент преобразования, так как оно позволяет получить из синусоидального напряжения прямоугольные импульсы удвоенной частоты.

Цель изобретения — увеличение коэффициента преобразования.

Поставленная цель .достигается тем, что в.преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные, содержащий операционный усилитель, два делителя напряжения, включенные между источниками питания и общей шиной, выходы которых соединены с входами операционного усилителя, два диода и две цепи из последовательно соединенных конденсатора и резистора каждая, вторые выводы конденсаторов которых подключены к входной клемме преобразователя, а вторые выводы резисторов— к общей шине, введены два резистора, подключенные параллельно диодам, и два стабилитрона, каждый из которых подключен к первому выводу соответствующего ему конденсатора, последова- тельно соединен и встречно включен с соответствующим ему диодом, при этом анод первого и катод второго диодов

Подключены соответственно к инвертиру984029 щему и неинвертирующему входам опера- равным напряжению насыщения. В таком ционного усилителя. состоянии операционный усилитель 1

На фиг.l приведена принципиальная будет находиться до тех пор пока электрическая схема првобраэова "1 входное напряжение не уменьшится до на фиг.2 — диаграммы напряжений на уровня, равного сумме напряжений на его входе и выходе. выходе делителя на резисторах 4, 5

Преобразователь синусоидальных,и напряжения пробоя стабилитрона 11

)сигналов в прямоугольные состоит из Uzz . В этот момент времени 1З стаби щерационного усилителя 1, двух дели литрон 11 закроется, напряжение на телей напряжения из Резисторов 2 3 неинвертирующем входе операционного

5 соответственно, двух RC"UerIe 10 усилителя 1 резко уменьшится и он иэ конденсаторов б, 7 и резисторов ., перейдет в режим насыщения при отри8, 9 стабилитронов 10 и 11 Жодов 12 цательном напряжении на выходе. и 13 и резисторов 14 и 15. При дальнейшем уменьшении входноПреобразователь синусоидальных сиг го напряжения в момент времени нап, налов в прямоугольные работает следую- )5 ряжение на неинвертирующем входе щим образом. операционного усилителя 1 станет меньПри отсутствии входного синусои- ше напряжения на выходе усилителя дального напряжения на выходе опера- на резисторах 4, 5 и операционный ционного усилителя 1 будет положитель- усилитель 1 вернется в исходное ное напряжение насыщения, а чеРез >О состояние (положительное напряжвстабилитроны 10 и 11 протекает ток. ние насыщения на выходе).

При действии синусоидального нап- При подаче на вход преобразоваряжения на входе преобразователя поло" теля отрицательной полуволны синусоположительная полуволна этого нап- Йдального напряжения процессы про"

РЯжениЯ чеРез откРытый стабилитРон текают аналогично.

l0 и резистор 14 будет приложена к Отрицательная полуволна синусоиинвертирующему входу операционного дального сигнала через открытый стаусилителя 1 ° билитрон 11 и резистор 15 поступает

В момент времени 1.(фиг.2) напря- на неинвертирующий вход операционжение на инвертирующем входе опеРа- ного усилителя 1. В момент времени ционного усилителя 1 превысит вели- 30 1 напряжение на неинвертирующем чину напряжения на инвертирующем входе операционного усилителя 1 превходе 0>а и операционный усилитель высит величину напряжения йа инвер1 перейдет в другое положение (отри- тирующем входе и операционный усилицательное напряжение насыщения тель 1 перейдет в другое состояние@„с, ), которое определяется напря- 5 (отрицательное напряжение насыщения жеййями на инвертирующем и неинвер- ц„ „ ), тирующем входах U - и 0 + соответст- Прн дальнейшем увеличении входновенно и соотношением резисторов 14„ . ro напряжения в момент времени

3, образующих для положительной по- пробивается стабилирон 10, напряжелуволны синусоидального напряжения 40 ние на инвертирующем входе операционделитель. Диод 12 положительным нап- ного усилителя 1 превысит напряжение ряжением запирается и не оказывает на неинвертирующем входе и на выхошунтирующего действия на резистор де ° операционного Усилителя 1 появит14. На неинвертирующий вход положи- ся положительное напряжение насыщетельная полуволна синусоидального 45 ния " ac+ . В таком положении операнапряжения не действует, так как в ционнйй усилитель 1 будет до тех пор, этот момент ее амплитуда меньше пока входное напряжение не уменьшитнапряжения пробоя стабилитрона 11. ся до величины, при которой стабилитПри дальнейшем увеличении вход- рон 10 запрется, и напряжение на инного напряжения в момент времени . О вертирующем входе станет больше напйапряженив на катоде стабилитрона . ряжения на неинвертирующем входе. В

11 превысит- сумму напряжений пробоя этот момент времени Ф на выходе стабилитрона Uc и напряжения, дей- операционного усилителя 1 появится ствующего на аноде стабилитрона 11 .: отрицательное напряжение насыщения . котоРое постУпает с делителЯ . Мнд -. ПРи дальнейшем Уменьшении в 4 . 55 на резисторах 4, 5. В этот момент момент времени t.s напряжение на ненапряжение на инвертирующем входе инвертирующем входе станет больше операционного усилителя 1 резко уве- напряжения на инвертирующем входе личйтся и станет больше напряжения . и на выходе операционного усилителя на инвертирующем входе, так как для 1 появится положительное напряжение положительной полуволны напряжения 6О насыщения Онд +. диод 13 будет открыт и своим малым Следовательно, на выходе операвнутренним сопротивлением зашунтиру- ционного усилителя 1 за один период ет резистор .15. Вследствие этоГо нап-, синусоидального напряжения будет пряжение на выходе операционного формироваться четыре периода прямоусилителя 1 станет положительным и 65 угольного напряжения.

984029

Таким образом, введение в предлагаемый преобразователь новых элементов и соединений позволило увеличить коэффициент преобразования .по сравнению с известным преобразова- телем в два раза.

Формула изобретения

Преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные, содержаищй операционный. усилитель, два делителя напряжения, включенные между источниками питания и общей шиной, выходы которых соединены с входами операционного усилителя, два диода и две цепи из последовательно соеди.кенных конденсатора и резистора каждая, вторые выводы конденсаторов которых подключены к второй клемме преобразователя, а вторые выводы резисторов — к.общей шине, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения коэффициента преобразования, в него введены два резистора, подключенные параллельно диодам, и два стабилитрона, каждый из которых подключен к первому выводу соответствующего ему конденсатора, последовательно:соединен и встречно включен .с соответствующим ему диодом, при этом анод первого и катод второго ди о одов подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя °

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Апексенко А.Р.и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. И., Радио и связь, 1981 с. 126, рис. 4, 8..

;ф 2. Авторское свидетельство СССР

Р 374725,кл. Н 03 К 6/06, 1971 прототип

984029

Составитель Г.Вязмитин

Редактор З.Лазаренко техред Л.Пекарь КорректорМ.Шароши

Заказ 9956/75 тираж 959 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