Блок управляемой проводимости

О rl И С А Н И Е (1!)64031

Союз ОоветскйК . Социалистических

Республик

I (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.12.75 (21) 2197763/18-24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 06G 7/12 топ/д Рстввиныи комитет (2 3) Приор ит (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень X 48 (53) УДК 681.335.8 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (72) Авторы изобретения

Т. А. Павлина, Ю. М. Спиридонов и В. М. Шадский

Институт ядерной энергетики АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) БЛОК УПРАВЛЯЕМОЙ ПРОВОДИМОСТИ

Блок предназначен для изменения величины проводимости между двумя точками электрической цепи в зависимости от велпчины управляющего сигнала и может быть применен в устройствах вычислительной техники и автоматики.

Известен блок управляемой проводимости (11, выполненный на операционных усилителях и резисторах.

Наиболее близким к предлагаемому тех- 1ð ническим решением является блок управляемой проводимости (2), содержащий источник управляющего напряжения, токозадающие резисторы, сумматоры и дифференциальный усилитель, входы которого через развязывающие усилители подключены соответственно ко входу и выходу блока.

Недостатками известных блоков являются узкая линейная область и нестабильность характеристик. 20

Предложенный блок управляемой проводимости с целью расширения области линейного изменения проводимости и повышения стабильности содержит делители напряжения, инвертор и блок умножения, первый 25 вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, второй вход — к выходу дифференциального усилителя, а выход через инвертор соединен с первым входом первого сумматора и непо- ЗО средственно — с первым входом второго сумматора, вторые входы обоих сумматоров соединены с инвертирующим входом дифференциального усилителя, а их третьи входы через соответствующие делители напряженпя подключены к выходу дифференциального усилителя, между входом и выходом блока включены последовательно три токозадающпх резистора, общие выводы которых подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров.

Схема блока управляемой проводимости приведена на чертеже.

Блок содержит токозадающие резисторы

1, 2, 3, развязывающпе усилители 4, 5, сумматоры б, 7, дифференциальный усилитель 8, делители напряжения 9, 10, инвертор 11 и блок умножения 12.

Блок управляемой проводимости работает следующим образом.

Проводимость между точками íà входе

13 и выходе 14 заьпспт от сигнала управления с/,-. Обозначим величину этой проводимости как д, <„а величину проводимости каждого из токозадающих резисторов 1, 2, 3, как (для правильной работы схемы необходимо, чтобы величины проводимости резисторов 1, 2, 3 были равны).

Пусть к клеммам на входе и выходе будут приложены внешние потенциалы U> и

640310 а на выходе сумматора 7 имеем

U,=Ê ЛУ У +- — aUyU,, 3 (2) 40

Ток через резистор 1 равен

I =(U, — U,) g. (з)

Учитывая что U — U»=h и подставив (1) в (3) получаем

1= (зК.U,+ 1) g. (4) Если определить также ток через резистор 3, используя потенциалы U> и U», то получим выражение, тождественное (4), т. е. ток, входящий (от входа 13) равен току выходящему (на выходе 14). Величина проводимости между входом 13 и выходом

14 определяется как 55

Явкв—

С учетом выражения (4) получаем

g-... = — (з "у+ 1) (о) Из выражений (4) и (5) видно, что описанная схема обладает свойствами управU» соответственно, а к клемме выхода 15 источника управляющего напряжения— потенциал управления U . При подаче поTpHIJHBJIoB с » U» и Vy элементы схемы вы" полняют следующие функции. 5

Развязывающие усилители 4 и 5 обеспечивают «развязку» блока от цепи, к которой он подсоединяется.

Усилители имеют высокое входное сопротивление и единичный коэффициент переда- 10 чи, так что на выходе усилителя 4 имеем потенциал Уь а на выходе усилителя 5— потенциал U». Дифференциальный усилитель 8 обеспечивает получение разности 7= U1=U». 15

Сумматоры 6 и 7 имеют по три входа, два из которых инвертирующие. Величины, подаваемые на входы сумматоров б и 7, алгебраически суммируются. Величина — AU с выхода усилителя 8 подается на первый вход смматора б через делитель 9 с коэффициентом передачи, равным 2/3, и на первый вход сумматора 7 через делитель 10 с коэффициентом передачи, равным 1 j3.

Блок умножения выполняет операцию — К.ЛУ U (где К вЂ” коэффициент пропорциональности), а инвертор 11 изменяет знак напряжения, получаемого на выходе блока 12. На вторые входы сумматоров б и

7 подаются величины К ЛУ. Уу и — К.ЛУ.

° U соответственно. На третьи входы сумматоров 6 и 7 подается потенциал У». Следовательно, на выходе сумматора б имеем . к — К у +, + . ю (1) ляемой проводимости, а именно ток пропорционален разности потенциалов ЬУ между клеммами входа 13 и выхода 14 и при отсутствии сигнала управления подчиняется закону Ома; ток входящий равен току выходящему; величина проводимости между клеммами входа 13 и выхода 14 не зависит от разности потенциалов, приложенной к этим клеммам, а зависит только от сигнала управления. 1ри выводе формулы (5) не было сделано никаких упрощающих предположений, поэтому линейная зависимость проводимости от V сохраняется во всем диапазоне (/у.

В описанном блоке изменение проводимости между входной и выходной клеммами основано на принципе изменения потенциалов в точках соединения трех последовательно соединенных резисторов 1, 2, 3, каждый из которых может быть выполнен достаточно стабильным, например проволочным. Остальные элементы схемы являются достаточно высокостабильными, что обеспечивает в целом высокую стабильность характеристики устройства.

Использование нового принципа изменения проводимости между двумя точками электрической цепи позволило обеспечить линейную зависимость проводимости во всем диапазоне изменения управляющего напряжения, обеспечило высокую стабильность характеристики g (Vx) за счет возможности применения высокостабильных элементов.

Формула изобретения

Блок управляемой проводимости, содержащий источник управляющего напряжения, токозадающие резисторы, сумматоры и дифференциальный усилитель, входы которого через развязывающие усилители подключены соответственно ко входу и выходу блока, отличающийся тем, что, с целью расширения области линейного изменения проводимости и повышения стабильности, он содержит делители напряжения, инвертор и блок умножения, первый вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, второй вход — к выходу дифференциального усилителя, а выход через инвертор соединен с первым входом первого сумматора и непосредственно — с первым входом второго сумматора, вторые входы обоих сумматоров соединены с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, а их третьи входы через соответствующие делители напряжения подключены к выходу дифференциального усилителя, между входом и выходом блока включены последовательно три токозадающих резистора, общие выводы которых подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров.

640310

Редактор В. Левитов

Заказ 2223/13 Изд. № 782 Тираж 799 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель О. Сахаров

Техред А. Камышникова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод