Диодный функциональный преобразователь

(11) 432535

О Л И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саарских

Социалистмческиз

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.10.72 (21) 1841603, 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 13.11.74 (51) Ц Кт (i 06@ 7 26

Государственный комнтет

Сонета Мнннстроа СССР

Ао делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 681.335.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Г. Балабошко и Ю. В. Горбатов

Е":

Ф31 !:

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ДИОДНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЪ|й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны функциональные преобразователи, содержащие дифференциальный операционный усилитель, первый вход которого через дополнительный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а к его выходу подключены и резисторов обратной связи; и трехвходовых диодно-резисторных ключей на операционных усилителях, первые входы которых соединены с источником двуполярного опорного напряжения, вторые входы — с основным входом преобразователя, а их выходы через входные резисторы присоединены ко второму входу дифференциального операционного усилителя.

Недостатком таких преобразователей является сложность структуры и сравнительно низкая точность воспроизведения функций за счет влияния погрешностей большого числа элементов.

Предложенный функциональный преобразователь отличается тем, что с целью повышения точности работы и упрощения структуры, он содержит токозадающий резистор, один зажим которого соединен со входом преобразователя по положительному опорному напряжению, а второй — соединен со вторым входом дифференциального операционного усилителя, выход которого через соответствующие резисторы обратной связи соединен с третьими входами диодно-резисторных ключей.

На фиг. 1 приведена схема диодного функционального преобразователя; на фиг. 2 — за5 висимость токов, протекающих через резисторы, подключенные к выходам диодно-резисторных ключей, от входного напряжения.

Первый вход дифференциального операционного усилителя 1 через дополнительный

10 резистор 2 соединен с шиной нулевого потенциала. Ко второму входу усилителя 1 подключен токозадающий резистор 3; через входные резисторы 4> — 4„подключены выходы трехвходовых диодно-резисторных ключей 51 — 5 .

15 Последние состоят из операционных усилителей 61 — 6, выходы которых через ограничивающие диоды 71 — 7 соединены с их входами, а через диоды 8> — 8„— с резисторами 41 — 4 и резисторами 9> — 9„, свободные зажимы ко20 торых присоединены ко входам операционных усилителей 61 — 6 . Ко входам усилителей

61 — 6„подключены также резисторы 10> — 10 и резисторы 111 — 11„и 12 — 12„, Свободные зажимы резисторов 10 и 11 подключены к вы25 ходу дифференциального операционного усилителя 1 и к основному входу 13 преобразователя соответственно, а свободные выводы резисторов 12т — 12„— ко входам 14 и 15 преобразователя по двуполярному опорному напря30 жению.

432535

N =2à — 1, Схема преобразователя работает следующим образом.

При нулевом входном сигнале U„ все диодно-резисторные ключи, кроме 5ь закрыты.

Дифференциальный операционный усилитель

1 в этом случае охвачен отрицательной обратной связью, потенциал его второго входа близок к нулю. Следовательно, через токозадающий резистор 3 протекает ток, определяемьш величиной напряжения +Е источника двуполярного опорного напряжения и сопротивлением резистора 3. Требуемое выходное напряжение U, при U„=O устанавливается путем соответствующего выбора сопротивлений резисторов 4ь 3, 9I и 10ь 120 Если на вход схемы подать положительное входное напряжение U, то выходное напряжение U áóäåò уменьшаться, коэффициент передачи схемы будет определяться отношением сопротивлений резисторов 10> и 11ь Пусть за счет выбора сопротивлений резисторов 10, 11 и 12 при увеличении входного напряжения U, первым включится диодно-резисторный ключ 5, коэффициент передачи схемы возрастет, и при дальнейшем увеличении входного сигнала U„ за счет выходного напряжения U„ïðîèçîéäåò выключение диодно-резисторного ключа 5ь

Коэффициент передачи схемы снова возрастет и будет определяться отношением сопротивлений резисторов 10 и 11 . Если входное напряжение U,- продолжает увеличиваться, то происходит последовательное подключение последующих и отключение предыдущих диоднорезисторных ключей 5> — 5 .

Изменение коэффициента передачи происходит как при включении, так и при выключении диодно-резисторного ключа. Число участков аппроксимации заданной функциональной зависимости равно:

40 где n — количество диодно-резисторных ключей.

Следует отметить, что величина эквивалентного сопротивления, присоединенного ко второму входу дифференциального операционного усилителя 1, не зависит от величины входного напряжения U . В этом случае погрешность от входных токов дифференциального операционного усилителя 1 может быть скомпенсирована дополнительным резистором 2, присоединенным к первому входу дифференциального операционного усилителя 1. Для выполнения условия компенсации сопротивление дополнительного резистора 2 должно равняться сопротивлению параллельно соединенных резисторов 4I — 4„и 3.

Предмет изобретения

Диодный функциональный преобразователь, содержащий дифференциальный операционный усилитель, первый вход которого через дополнительный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а выход подключен к и резисторам обратной связи, и трехвходовых диодно-резисторных ключей на операционных усилителях, первые входы которых соединены с источником двуполярного опорного напряжения, вторые входы — с основным входом преобразователя, а их выходы через входные резисторы присоединены ко второму входу дифференциального операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения структуры, он содержит токозадающий резистор, один зажим которого соединен со входом преобразователя по положительному опорному напряжению, а второй — соединен со вторым вхо дом дифференциального операционного усили теля, резисторы обратной связи которого са единены с третьими входами диодно-резистор ных ключей.

432535

Составитель И. Шелипова

Техред E. Борисова

Редактор Б. Нанкина

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3022/11 Изд. № 1782 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5