Решающий усилитель

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

266289

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое оТ авт. свидетельства ¹

Заявлено 12.VIII.1968 (№ 1264449/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42m, 7112

21 аз, 18/02

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

МПК б 06д

Н 03f

УДК 621.375.132:

: 621. 523.8

Опубликовано 22.XII.1969. Бюллетень № 3 за 1970

Дата опубликования описания 29.IV.1970

Авторы изобретения

А. А. Снегур, С. Д. Лутов, Ю. К. Цыганков и Р. Б. Чернобай

Институт кибернетики АИ УССР

Заявитель

РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники, в частности оно может быть, использовано при построении управляющих устройств системы автоматического управления непрерывными технологическими процессами.

Широкое распространение в аналоговой вычислительной технике в настоящее время получили электронные решающие усилители на электронных лампах или на транзисторах.

Однако решающие усилители на электронных лампах имеют ограниченный срок службы и невысокую надежность, а усилители на транзисторах — дрейф нуля, снижение которого достигается построением компенсационных .схем входных каскадов.

Для создания простого высоконадежного решающего усилителя с низким уровнем дрейфа его усилительная часть выполнена на оптронных элементах из электролюминесцентных порошковых фосфоров и поликристаллических фоторезисторов с прямой внутренней оптической,связью, соединенных по дифференциальной схеме, и содержат три усилительных каскада, соединенных между собой так, что общая точка фоторезисторов предыдущего каскада подключена к общей точке электролюминесцентных ячеек последующего каскада, и одич форсирующий, вход которого соединен с выходом первого усилительного каскада, а выход через конденсатор подключен к выходной шине усилителя, причем на входе усилителя параллельно электр олюминесцентным ячейкам входного каскада вклю5 чены кремни вые диоды.

Выполнение усилительной части решающего усилителя на высокоидентичных, надежных и дешевых элементах оптоэлектроники позволяет получить решающий усилитель, пригод10 ный для построения устройств управления непрерывными технологическими процессами. а также аналоговых вычислительных устройств.

Схема усилителя извбражена на чертеже.

15 Используемые в усилителе оптроны 1 — 8 состоят из электролюминесцентных ячеек (ЭЛЯ) 9 — 1б, световые выходы которых, зависящие от приложенного к ним возбуждающего переменного напряжения, управляют соответ20 ствующими фоторезисторами (ФР) 17 — 24.

Весь усилитель состоит из четырех каскадов,,собранных по дифференциальной схеме из оптронов. Входом каждого каскада по напряжению является общая точка ЭЛЯ оптронов это25 го каскада, а выходом — общая точка ФР, включенных по дифференциальной схеме.

Питание усилителя осуществляется попарно симметричными относительно нуля переменными противофазными синусоидальными на30 пряжениями частоты 50 гт(.

Питание фоторезисторов форсирующего и выходного каскадов осуществляется постоянными напряжениями противоположной полярно сти.

Входной каскад, включающий оптроны 1 и

2 (ЭЛЯ 9 и 10 и ФР 17 и 18), для преобразования входного постоянного напряжения в сигнал переменного напряжения, возбуждающий ЭЛЯ 9 и 10, содержит диоды 25 и 26.

Промежуточный усилительный каскад выполнен на оптронах 5 и 6 (ЭЛЯ .18 и 14, ФР 21 и

22), а выходной каскад усилителя — на oIIтронах 7 и 8 (ЭЛЯ 15 и 16, ФР 28 и 24). Форсирующий каскад, обеспечивающий устойчивость усилителя, .выполнен на оптронах 8 и 4 (ЭЛЯ 11 и 12, ФР 19 и 20) и через емкость 27 подсоединен к выходу усилителя. Сопротивление 28 — одно из входных сопротивлений усилителя, а 29 — сопротивление обратной связи.

Усилитель работает следующим образом.

При отсутствии входного постоянного напряжения возбуждающие напряжения на ЭЛЯ

9 и 10 оптронов 1 и 2 входного каскада и световые выходы этих ЭЛЯ одинаковы. Проводимости ФР 17 и 18, изменяющиеся пропорционально световым .потокам от ЭЛЯ 9 и 10 соответственно, тоже будут одинаковыми, и напряжение на выходе этого каскада (в общей точке ФР 17 и 18) будет равно нулю. При,подаче на вход усилителя постоянного напряжения (например, положительного) один из диодов (26) приоткрывается, и возбуждающее переменное напряжение на включенной параллельно ему ЭЛЯ (10) уменьшается, а другой диод (25) подзапирается, что вызывает увеличение возбуждающего переменного напряжения на включенной параллельно ему

ЭЛЯ (9). Соопвегственно световой выход первой ЭЛЯ (10) уменьшается, а второй

ЭЛЯ (9) увеличивается, что вызывает соответствующее пропорциональное изменение проводимости ФР 18 и 17 и появление на выходе каскада усиленного переменного на260289

4 пряжения соответствующей фазы (для рассматриваемого случая она совпадает с фазой питающего напряжения). Это напряжение поступает на входы промежуточного (общая точка ЭЛЯ И и 14) и форсирующего (общая точка ЭЛЯ 11 и 12) каскадов и вызывает перераспределение возбуждающих напряжений на ЭЛЯ этих каскадов. Противофазные напряжения, питающие ЭЛЯ 11 — 19, включены так, что фазы входного и выходного напряжений промежуточного каскада совпадают, и при этом световые выходы оптронов одного ряда (ЭЛЯ 9, 11, И, 15 или ЭЛЯ 10, 12, 14, 16) одновременно увеличиваются или уменьшаются. Полярность постоянных напряжений, питающих ФР 19, 20 и 28, 24 форсирующего и выходного каскадов, выбирается такой, чтобы обеспечить отрицательную обратную связь через сопротивление обратной связи 29 и определяется включением диодов 25 и 26.

Предмет изобретения

Решающий усилитель, содержащий усилительную часть, входные цепи и цепь обратной связи, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и снижения уровня дрейфа, его усилительная часть выполнена íà оптронных элементах из электролюминесцентных порошковых фосфоров и поликристаллических фоторезисторов с прямой внутренней оптической, связью, соединенных по дифференциальной схеме, и содержит три усилительных каскада, соединенных между собой так, что общая точка фоторезисторов предыдущего каскада подключена к общей точке электролюмине"центных ячеек последующего каскада, и один форсирующий, вход которого соединен с выходом первого усилительного каскада, а выход через конденсатор подключен к выходной шине усилителя, причем на входе усилителя параллельно электролюминесцентным ячейкам входного каскада включены кремниевые диоды.

260289

Составитель С. И, Белан

Редактор Б. С. Нанкина Техред Т. П. Курилко Корректор С. М, Сигай

Заказ 959/3 Тираж 499 Подписное

LIIIIINIlH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2