Аналоговый интегратор переменного напряжения

 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике,в частности к импульсной и элекроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности интегрирования. Интегратор содержит интегрирующий усилитель I, инвертирующий сумматор 2 и компенсационный трансформатор на операционном усилителе 3, трансформаторе 4 и резисторах 6, 7, 8 и 9. Интегрируемое напряжение подводится к инвертирующему входу интегрирующего уснлителя, а его выход является выходом интегратора . Выход сумматора подключен к неинвертирующему входу интегрирующего усилителя. Для компенсации переменного напряжения служит инвертирующий сумматор , на первый вход которого напряжение с выхода интегрирующего усилителя подается непосредственно, а на второй через компенсационный трансформатор, который и.меет значительно меньщие погрешности , чем трансформатор при обычном включении. 2 ил. (С сл 8 оо со о о фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1336047 (5д 4 G 06 G 7/186

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4047916/24-24; 4063090/24-24 (22) 03.04.86 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Ф. А. Зыкин и М. К. Казаков (53) 681.335 (088.8) (56) Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. М.: Мир, 1983, с. 207 — 208.

Авторское свидетельство СССР

¹ 989561, кл. Ci 06 Ci 7/186, 1981. (54) АНАЛОГОВЫЙ ИНТЕГРАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике, в частности к импульсной и элекроизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования. Интегратор содержит интегрирующий усилитель 1, инвертирующий сумматор 2 и компенсационный трансформатор на операционном усилителе 3, трансформаторе 4 и резисторах 6, 7, 8 и 9.

Интегрируемое напряжение подводится к инвертируюгцему входу интегрирующего усилителя, а его выход является выходом интегратора. Выход сумматора подключен к неинвертирующему входу интегрирующего усилителя. Для компенсации переменного напряжения служит инвертиру1ощий сумматор, на первый вход которого напряжение с выхода интегрирующего усилителя подается непосредственно, а на второй через компенсационный трансформатор, который имеет значительно меньшие погрешности, чем трансформатор при обычном включении. 2 ил.

1336047

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в импульсной и электроизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности интегрирования.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема интегратора; на фиг. 2 — схема интегрирования без гальванической развязки.

Интегратор содержит интегрирующий усилитель 1, инвертируюгций вход которого является входом интегратора, инвертирующий сумматор 2, операционный усилитель 3, трансформатор 4, масштабные резисторы 5—

9, разделительный конденсатор 10. Выход интегрирующего усилителя 1 является выходом интегратора.

Интегрирующий усилитель 1 состоит из операционного усилителя 11, интегрирующего конденсатора 12 и масштабного резистора 13.

Инвертирующий сумматор 2 выполнен на операционном усилителе 14 и масштабных резисторах 15 — 17.

Выход интегрирующего усилителя 1 через обмотку трансформатора 4 подсоединен к одному из входов инвертирующего сумматора 2 и к первому выводу масштабного резистора 5, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала. Выход инвертирующего сумматора 2 соединен с вторым входом интегрирующего усилителя 1.

Вторая обмотка трансформатора 4 одним концом подключена к шине нулевого потенциала, а другим через масштабный резистор 6 к инвертирующему входу операционного усилителя 3. Между выходом и вхо-!

Ioì последнего включен масштабный резистор 7, а также разделительный конденсатор !О и масштабный резистор 8. Общий вывод последних через обмотку трансформатора 4 подключен к другому входу инвертирующего сумматора 2 и к первому выво.<у масштабного резистора 9, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала. Обмотки трансформатора 4 включены таким образом, чтобы напряжения на входах сумматора 2 были в противофазе.

Интегратор работает следующим образом.

Переменная и постоянная составляющие напряжения с выхода интегрирующего усилителя 1 через первую обмотку трансформатора 4 подаются на один из входов (Вх. 1) инвертирующего сумматора 2, и далее — на инвертирующий вход интегрирующего усилителя !. Постоянная составляющая обусловлена напряжением смещения и входными токами интегрирующего усилителя !. Для компенсации переменной составляющей на выходе сумматора 2, на его другой вход (Вх. 2) напряжение с выхода интегрирующего усилителя 1 подается через компенсационный трансформатор, включающий в себя операционный усилитель

3, трансформатор 4, резисторы 6 — 9, разделительный конденсатор !О. Это напряжение, снимаемое с резистора 9, содержит только переменную составляющую. Так как переменные напряжения на входах инвертирующего сумматора 2 находятся в противофазе, то при их равенстве на его выходе останется только постоянная составляющая выходного напряжения интегрирующего усилителя 1. Эта составляющая

10 обеспечивает глубокую отрицательную обратную связь по постоянному току, которая ослабляет постоянное напряжение на выходе интегратора. Параметры инвертирующего сумматора (резисторы 15 — 17) выби15 раются равнь"и.

Работа интегратора, представленного на фиг. 2, происходит аналогично. Для выделения переменной составляющей при этом используется разделительный конденсатор 10, напряжение с которого поступает на один

2р из входов инвертирующего сумматора.

Таким образом, предлагаемый интегратор позволяет существенно повысить точность интегрирования переменного напряжения за счет снижения погрешностей, вносимых транс25 форматором.

Формула изобретения

Аналоговый интегратор переменного напряжения, содержащий интегрирующий усилитель, инвертирующий вход которого является входом, а выход — выходом аналогового интегратора, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масштабный резистор соединен с выходом операционного усилителя, и трансформатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, он содержит инвертирующий сумматор, три масштабных резистора и разделительный конденсатор, одна из обкладок которого подключена к выходу операционного усилитепя, а другая обкладка через третий масштабный резистор соединена с инвертирующим входом операционного усилителя и через последовательно соединенные первую обмотку трансформатора и четвертый масштабный резистор подключена к нине нулевого потенциала, соединенной через вторую обмотку трансформатора с вторым выходом первого масштабного резистора и через последовательно соединенные пятый масштабный резистор и третью обмотку трансформатора — с выходом интегрирующего усилителя, причем входы инвертирующего сумматора подключены к общим выводам первой обмотки трансформатора и четвертого масштабного резистора и третьей обмотки трансформатора и пятого масштабного резистора, а выход инвертирующего сумматора соединен с неинвертирующим входом интегрирующего усилителя.

1336047 !

2 г.2

Составитель С. Белан

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор Л. Обручар

Заказ 3805/46 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4