SU1119033A1 - Развертывающий операционный усилитель - Google Patents

Abstract

РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий соединенные последовательно первьй сумматор, интегратор , второй сумматор, релейный элемент, выход которого подключен к nepBOhfy входу первого сумматора, второй вход которого  вл етс  входом развертывак цего операционного усилител , третий сумматор, источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены первьй и второй одновибраторы , первый и второй ключи, причем входы первого и второго одновибраторов соединены с выходом релейного элемента, один вывод источника питани  через первый ключ подключен ко второму входу второго сумматора, второй вывод источника питани  через второй ключ подключен к третьему входу второго сумматора, выход первого одновибратора соединен с первым входом третьего сумматора и с управл ющим входом второго ключа, выход второго одновибратора подключен к второму входу третьего сумматора и к (Л управл ющему входу первого ключа, выход третьего сумматора соединен с входом сброса интегратора, выход релейного элемента  вл етс  выходом раз§ вертывающего операционного усилител . со о САЭ ОАЭ

Description

Изобретение относитс  к усилительным устройствам с импульсным пре образованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известен развертываюпщй операционный усилитель, содержащий интегратор , релейный элемент, сумматор, масштабные резисторы Cl3 Однако данное устройство характеризуетс  низкой надежностью. Наиболее близким к предложенному  вл етс  развертывающий операционный усилитель, содержащий соединенные последовательно первый сумматор, основной интегратор, второй сумматор релейный элемент, третий сумматор, дополнительный интегратор, четвертый сумматор,, элементе зоной нечувствительности , выход которого  вл етс  выходом развертывающего операционного усилител  и соединен с вторым вхо дом третьего сумматора, выход релейного элемента подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого  вл етс  входом развертывающего операционного усилител , соеди ненные последовательно выпр митель и перемножитель, выход которого подключен к вторым входам второго и чет вертого сумматоров, второй вход перемножител  соединен с выxoдo f релейного элемента С2. Однако известный усилитель обладает низкой надежностью работы из-за отсутстви  ограничени  посто нной составл ющей выходного сигнала. Цель изобретенна  - повышение надежности работы 3ja счет введени  ограничени  посто нной составл ющей выходного сигнала. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в развертывапщий операционный усилитель, содерЛкащий соединенны последовательно первый сумматор, интегратор , второй сумматор, релейный элемент, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого  вл етс  входом развертывающего операционного усилител , третий сумматор,источник пита- НИИ, введены первый и второй одновиб раторы, первый и второй ключи, приче входы первого и второго одновибраторов соединены с выходом релейного элемента, один вывод источника питани  через первый ключ подключен к второму входу второго сумматора, вто рой вывод источника питани  через второй ключ подключен к третьему входу второго сунматора, выход первого одновибратора соединен с первым входом третьего сумматора и с управл ющим входом второго ключа, выход второго одновибратора подключен к второму входу третьего сумматора и к управл ющему входу первого ключа, выход третьего сумматора соединен с входом сброса интегратора, выход релейного элемента Явл етс  выходом развертывающего операционного усилител  . На фиг.1 изобр.ажена функгщональна  схема развертывающего операционного усилител , на фиг.2 - временные диаграммы сигналов. Усилитель содержит первый сумматор 1 интегратор 2, релейный элемент 3, первый и второй однозибраторы 4 и 5, второй сумматор 6, первый и второй ключи 7 и 8, источник 9 питани , третий сумматор 10, вход 11 и выход 12. Развертывающий операционный усилитель работает следующим образом. Релейный элемент 3 имеет симметричные относительно нулевого уровн  пороги переключени  ± 8 (фиг.2а). Сигнал на ВЫХОДЕ 12 е изменен по модулю амплитуды и мен етс  только по знаку в пределах, определ емых напр жением питани  развертывающего операционного усилител . Основной канал преобразовани  входного сигнала включает в себ  первый сумматор 1, интегратор 2, второй сумматор 6, релейный элемент 3 и представл ет собой автоколебательную частотно-широтно-импульсную систему. Частота автоколебаний зависит от уров н  сигнала на входе 11 и соотношени  посто нной времени интегратора 2 и пороговых уровней 1В релейного элемента 3, При отсутствии сигнала на входе 11 напр жение на выходе интегратора 2 имеет форму симметричной пилы (фиг.2 ), так как амплитуды импульсов положительной и отрицательной пол рности на выходе релейного элемента 3 равны по модулю между собЫ1, а их среднее значение зл период автоколебаний соответствует нулевому уровню. Наличие сигнала управлени  на входе 11 приводит к изменению производной выходного напр жени  интегратора 2 (фиг.2,5). В случае несовпадени  знаков сигналов с входа 11 и с выхода релейного

элемента 3 скорйсть изменени  выходного напр жени  интегратора 2 определ етс  разностью токов входной и обратной св зи, а в интервале совпадеНИН знаков указанных напр жений произ водна  выходного напр жени  интегратора 3 зависит от суммы соответствующих токов. В результате посто нна  сортавл юща  импульсов на выходе 12 за период автоколебаний достигает ве-. личины, пропорциональной сигналу на входе 11 (фиг. 2,5).

Дп  ограничени  максимальной величины посто нной составл н дей сигнала на выходе 12 служат первый и второй одновибраторы 4 и 5, второй и третий сумматоры, 6 и 10 и первый и второй ключи 7 и 8.

Предположим, что максимально допустимому значению посто нной составл ющей сигнала на выходе 12 соответствует длительность импульса отрицательной пол рности (фиг.2,В).

На выходе второго одновибратора 5 формируетс  сигнал (фиг. 2,г) , под воздействием которого напр жение на выходе интегратора 2 принимает нулевое значение (фиг.2,8) благодар  воздействию на него через вход сброса, а первый ключ 7 замыкаетс  (фиг.2,е).

Тогда да вход второго сумматора 6 подаетс  импульс (фиг. 2,д), амплитуда которого соответствует положительному напр жению источника 9 питани , а длительность равна длительности выходного импульса второго одновибрато-, ра 5.. В течение зтого времени релей-; ный элемент 3 принудительно удерживаетс  в требуемом состо нии. После окончани  выходного импульса второго одновибратора 5 выходной сигнал интегратора 2 измен етс  в отрицательном направлении (фиг.2,в) и достигает величины В , что вызывает очередное переключение релейного элемента 3.

Благодар  перечисленным процессам посто нна  составл юща  импульсов на выходе 12 остаетс  величиной практически посто нной. В случае, когда длительность импульса положительной пол рности на выходе 12 превышает заданное значение, в работу включаютс  первый одновибратор 4 и второй ключ 8.

Таким образом, за счет ограничени  максимального значени  среднего значени  сигнала на выходе 12 повышаетс  надежность работы развертывающего операционного усилител .

f

(риг. 2

Claims (1)

1. ' РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий соединенные последовательно первый сумматор, интегратор, второй сумматор, релейный элемент, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого является входом развертывающего операционного усилителя, третий сумматор, источник пита ния, отличающийся тем, что, с целью повышения надёжности, в него введены первый и второй одновибраторы, первый и второй ключи, причем входы первого и второго одновибраторов соединены с выходом релейного элемента, один вывод источника питания через первый ключ подключен ко второму входу второго сумматора, второй вывод источника питания через второй ключ подключен к третьему вхо ду второго сумматора, выход первого одновибратора соединен с первым входом третьего сумматора и с управляющим входом второго ключа, выход второго одновибратора подключен к второму входу третьего сумматора и к управляющему входу первого ключа, выход третьего сумматора соединен с входом сброса интегратора, выход релейного элемента является выходом развертывающего операционного усилителя.