Решающий усилитель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДИтеЛЬСтвю

Союз Советских

Социалистических республик (ii>985796 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 07. 81 (21) 3313669/18-24 с прнсоелинением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

6 06 G 7/12

Государственный комитет

Опубликовано 30.12. 82. Бюллетень № 48 (53) УДК 681. 335 (088.8) ва делам изобретений к открытий

Дата опубликования описания 30. 12 . 82

О.И. Осипов, В.П. Мацин, Ю.В. Кравцов и Ю.) . гОрг егг ;., г и т,",,г

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола а г» .. ;,1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к усилительной технике, в частности к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. 5

Известен решающий усилитель, содержащий интегратор, релейный элемент, модулятор и демодулятор (1 $

Этот усилитель обладает низкой точностью работы. го

Наиболее близким к предлагаемому является решающий усилитель, содержащий регенеративный компаратор, фильтры, разделительные трансформаторы, разрядный и масштабный резисторы и операционный усилитель (2 1.

Недостатком известного решающего усилителя является уменьшение точности работы при большой величине входso ного сигнала.

Цель изобретения — расширение диапазона изменения входного сигнала при сохранении точности работы.

С этой целью в решающий усилитель, содержащий регенеративный компаратор, выход которого подключен к входу первого фильтра, разрядный резистор, включенный между входом регенеративного компаратора и шиной нулевого потенциала, первый и второй разделительные трансформаторы, первой входной клеммой усилителя является начальный вывод первичной обмотки первого разделительного трансформатора, конечный вывод первичной обмотки которого соединен с начальным выводом первичной обмотки второго разделительного трансформатора, конечный вывод первичной обмотки которого является второй входной клеммой усилителя, начальный вывод вторичной обмотки первого разделительного трансформатора соеаинен с входом регенеративного компаратора, а конечный вывод вторичной обмотки подключен к выходу регенеративного компаратора, начальный- вывод вторичной обмотки второго разделительного

985796

4 трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, а конечный вывод вторичной обмотки подключен к входу второго фильтра, выходы первого и второго фильтров соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом решающего усилителя, а между выходом и инвертирующим вхо- 19 дом операционного усилителя включен третий масштабный резистор, введены масштабирующий блок и дополнительная вторичная обмотка во втором разделительном трансформаторе, причем выход операционного усилителя соединен с входом масштабирующего блока, выход которого подключен к начальному выводу дополнительной вторичной обмотки второго разделительного трансформатора, а конечный вывод дополнительной вторичной обмотки соединен с шиной нулевого потенциала.

На чертеже изображена функциональная схема решающего усилителя. 25

Усилитель содержит первый и второй разделительные трансформаторы 1 и 2, регенеративный компаратор 3, первый и второй. фильтры 4 и 5, разрядный резистор 6, первый - третий масштабные резисторы 7-9, операционный усилитель

10, первичная и вторичная обмотки 11 и 12 первого разделительного трансформатора 1, первичная и вторичная и дополнительная вторичная обмотки 13-15

35 второго разделительного трансформатора 2, шина 16 нулевого потенциала, первая и вторая входные клеммы 17 и

18 и выход 19 решающего усилителя, масштабирующий блок 20.

Решающий усилитель работает следующим образом.

При включении выходной сигнал регенеративного компаратора 3 принимает одно из двух максимальных значений, соответствующих зонам насыщения его статической характеристики.

Под воздействием выходного сигнала регенеративного компаратора 3 происходит насыщение первого разделитель-56 ного трансформатора 1 и ток его вторичной обмотки 12 создает на разрядном резисторе 6 падение напряжения, достаточное для переключения регенеративного компаратора 3 в противоположное состояние.

После изменения знака выходного сигнала регенеративного компаратора 3 происходит перемагничивание первого разделительного трансформатора 1 до тех пор, пока вновь не произойдет. переключение регенеративного компаратора 3 °

При отсутствии входного сигнала в первичной обмотке 11 первого разделительного трансформатора 1 относительная продолжительность импульсов на выходе регенеративного компаратора 3 равна 0,5, что соответствует первому уровню среднего значения.

При наличии входного сигнала время перемагничивания первого разделительного трансформатора 1 s один из полупериодов автоколебаний определяется суммой токов в первичной 11 и вторичной 12 первого разделительного трансформатора 1, à в другой полупериод — разностью этих токов. Это приводит к изменению относительной продолжительности импульсного сигнала на выходе регенеративного компаратора 3 и среднее значение напряжения на его выходе за период автоколебаний устанавливается пропорциональным входному сигналу. Выделение среднего значения напряжения на выходе регенеративного компаратора 3 осуществляется первым фильтром 4.

Предельная частота пропускания входного сигнала ерез первый разделительный трансформатор 1 ограничивается частотой автоколебания и параметрами первого фильтра 4.

При постоянном входном сигнале сигнал на вторичной обмотке 14 второго разделительного трансформатора 2 равен нулю. При изменении входного сигнала переменный ток первичной обмотки 13 второго разделительного трансформатора 2 наводит в его вторичной обмотке 14 напряжение, пропорциональное динамической составляющей входного сигнала. После прохождения через второй фильтр 5 этот сигнал проходит на вход операционного усилителя 10, где складывается с выходным сигналом первого фильтра 4. Параметры первого и второго фильтров выбраны так, чтобы скомпенсировать запаздывания, вызванные автоколебательным контуром, состоящим из регенеративного компаратора 3, первого разделительного трансформатора 1 и разрядного резистора 6.

Сигнал на дополнительной вторичной обмотке 15 второго разделительного трансформатора 2, поступающий с выхода масштабирующего блока 20, пропор985796 ционален сигналу на выходе 39. Намагничивающая сила дополнительной вторичной обмотки l5 второго разделительного трансформатора 2 направлена встречно накагничивающим силам первичной обмотки 13 и вторичной обмотки 15. IIîэтому при любых значениях входного сигнала не происходит насыщения второго разделительного трансформатора 2 и полоса пропускания остается неиэ39 мен ной.

По сравнению с прототипом в предлагаемом решающем.усилителе расширен . диапазон изменения входного сигнала с сохранением точности работы.

Формула изобретения

Решающий усилитель, содержащий ре- Е генеративный компаратор, выход которого подключен к входу первого фильтра, раэряднай резистор, включенный между входом регенеративного компаратора и шиной нулевого потенциала, пер- вый и второй разде мтельные трансформаторы, первой входной клеммой усилителя является начальный вывод первичной обмотки первого разделительного трансформатора, конечный вывод первичМ ной обмотки которого соединен с начальным выводом первичной обмотки вто" рого разделительного трансформатора, конечный вывод первичной обмотки которого является второй входной клеммой усилителя, начальный вывод вторичной обмотки первого разделительно,го трансформатора соединен с входам регенеративного компаратора, а конечный вывод вторичной обмотки подключен к выходу регенеративного компаратора, начальный вывод вторичной обмотки второго разделительного трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, а конечный вывод вторичной обмотки подключен к входу второго фильтра, выходы первого и второго фильтров соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом решающего усилителя, а между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя включен третий масштабный резистор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения входного сигнала при сохранении точности работы, в него введены масштабирующий блок и дополнительная вторичная обмотка во втором разделительном трансформаторе, причем выхед операционного усилител соединен с входом масштабирующего блока, выход которого подключен к начальному выводу дополнительной вторичной обнотки второго разделительного трансформатора, а конечный вывод дополнительной вторичной обмотки соединен с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

IF б33034, кл. 6 Об G 7/32, 19772. Авторское свидетельство СССР

8 846939, кл. G 06 G 7Л 2, 1979 (прототип}.

Заказ 10166/69

Тираж 731 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

Составитель О. Отраднов

Редактор H. Стащишина Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Реаетник