Функциональный преобразователь

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов , а выход подключен к второму выводу первого масштабного резистора, второй дифференциальньй усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов, а выход подключен к первому выводу нелинейного элемента и является выходом преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности путем повышения входного сопротивления, он содержит дополнительный дифференциальный усилитель и дополнительньм масштабный резистор, которьй включен между выходом первого и неинвертирующйм входом дополнительного дифференциальных усилителей , выход дополнительного дифференциального усилителя подключен к вторым выводам второго и третьего масштабных резисторов, инвертируюгадй вход дополнительного дифференциаль ,ного усилителя соединен с вторым вьгаодом четвертого масштабного ре (Л зистора и с шиной нулевого потенциала , а неинвертиру5ощий вход с вторым выводом нелинейного элемента , неи шертирующие входы первого и второго дифференциальных усилителей являютсявходам преобразователя .

С01ОЭ СОВЕТСНИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИК

3щ) С 06 С 7/26

S,", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ля.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н0 1ИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3583160/18-24 (22) 20.04.83 (46) 07.07.84. Бюл. Ф 25 (72) О.И. Мяртенс (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 513363, кл. G 06 G 7/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 450194, кл . G 06 С 7/26, 1973 (прототип).

Р (54) (572 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов, а выход подключен к второму выводу первого масштабного резистора, второй дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов, а выход подключен к первому выводу нелиней.„Я0„„1101851 А ного элемента и является выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я гем, что, с целью повышения точности путем повышения входного сопротивления, он содержит дополнительный дифференциальный усилитель и дополнительный масштабный резистор, который включен между выходом первого и неинвертирующим входом дополнительного дифференциальных усилите— лей, выход дополнительного дифференциального усилителя подключен к вторым выводам второго и третьего масштабных резисторов, инвертирующий вход дополнительного дифференциаль.ного усилителя соединен с вторым выводом четвертого масштабного резистора и с шиной нулевого потенциала, а неинвертирующий вход— с вторым выводом нелинейного элемента, неинвертирукнцие входы первого и второго дифференциальных усилите— лей являются входами преобразовате11018 >1

Изобретение относится к вычислительной технике н может быть применено при конструировании преобразователей с нелинейными передаточными функциями, Известен функциональный преобразователь с высоким входным сопротивлением, содержащий дифференциальные усилители, токозадающий резистор и нелинейный элемент. Внутреннее со.:противление источника сигнала. не вызывает дополнительной погрешности при использовании данного функцио.нального преобразователя 1 3.

Недостатком данного преобразователя является отсутствие дифференциального входа, не позволяющее работать от мостовых источников сигнала, а при симметричных источниках сигнала используется лишь половина полезного сигнала, что соответственно ухудшает отношение сигнал-шум.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является функциональный преобразователь, содержащий дифференциальный усилитель., йнвертирующий вход которого через первый входной резистор подключен к первому входу преобразователя, Неинвертирующий вход подключен к шине нулевого потенциала, а в цепи отрицательной обратной связи включен нелинейный элемент и дополнительный дифференциальный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи, второй входной резистор и ь дополнительный резистор, включенный между выходом дополнительного дифференциального усилителя и его неинвертирующим входом и выходом 1реобразователя, инвертирующий вход дополнительного дифференциального усилителя соединен с вторым входом преобразователя (21.

Недостатком известного преобразователя является низкое входное сопротивление, которое определено сопротивлениями входных резисторов, определяющими одновременно и масштаб преобразования. Если внутреннее сопротивление источника сигнала имеет с входным сопротивлением по.=.— образователя сравнимое значение. то возникает дополнительная погрею=ность преобразования.

Целью изобретения является повышение точности путем повьпления входного сопротивления.

Поставленная цель достигается .. =и., что н функциональный преобра:,ователь, содержащий первый диффеи .HöêàëüHéé усилитель, инвертирую5 пнй вход которого соединен с первы«и выводами первого и второго масг1табных резисторов, а выход подклю:«:н .," второму выводу первого маси; ài Hîão резистора, второй дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми вь.водами третьего и четвертого масштабных резисторов, а выход подключен к первому выводу нелинейного элемента и является выходом преоб1 ра зователя, содержит дополнительный дифференциальный усилитель и дополнительный масштабный резистор, который включен между выходом первого и неинвертирующнм входом дополнительного дифференциальных усилителей, вьг оц допол нительного дифференциального усилителя подключен к вторым выводам второго и третьего

25 масштабных резисторов, инверти. руюший вход дополнительного диффер енциального усилителя соединен с вторым выводом четвертого масштабного резистора и с шиной нулевого потенциала, а неинвертирующий вход— с вторым выводом нелинейного элемента„ неинвертирующие входы первого н второго дифференциальных усилителей являются входами преобразова35 тел я,, На чертеже изображена схема функционального преобразователя.

Преобразователь содержит входы 1 и 2, первый 3 и второй 4 и дополни- 16 тельный 5 дифференциальные усилители,. нелинейный элемент б, второй, первый„ третий и четвертый масштабные резисторы 7-10, дополнительный масштабный резистор l1, шину 12 нулево45 го потенциала и выход 13.

Функциональный преобразователь работает следующим образом, Все дифференциальные усилители

3-5 охвачечы отрицательной обратной l6 вязью и на инвертирующем и неинвертирующем входах каждого усилителя поддерживаются практически одинаковые потенциалы (при достаточных коэффициентах усиления усилителей) . . читывая это, можно выписать следующяя формулы (пусть резисторы 7,9 и 11 имеют значение Е, а резисторы О и 10 — значение KR) .

1101851

3 (6Х ЗХ2) (1 (К+1 И н р u, -"„+ u, К+1

Составитель И. Шелипова

Редактор Л. Гратилло Техред М. Надь Корректор Л. Пилипенко

Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4770/34

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Напряжение U на выходе дополни1 тельного дифференциального усилителя 5 равняется где U< — напряжение на первом входе преобразователя (вывод 1) .

Напряжение на инвертирующем входе 10 дифференциального усилителя 3 U2 равняется

02 USX (2!

Ъ где U g> < — напряжение на втором входе 15 преобразователя (вывод 2).

Напряжение U на выходе дифферен3 циального усилителя 3 равняется

KU -(k+1)u "(K+<)0ex -(k+1)Uex (}

Ток через нелинейный элемент

6 равняется

Таким образом, разность входных напряжений преобразуется в ток через нелинейный элемент с масштабом

В структурной схеме предлагаемого функционального преобразователя erp входы подключены к неинвертирующим входам дифференциальных усилителей, а сигналы отрицательной обратной связи поступают на.инвертирующие входы дифференциальных усилителей.