Устройство для выделения модуля знакопеременного сигнала

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических рес убл iii705464

1 г; 1

I) (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.09.77 (21) 2530347/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень %47

Дата опубликовайия описания 28.12.79 (51)M. Кл.

С 06 G 7/12

Ваударетаенвй квинтет

CCCP ю ланам нзееретеннй н атнрытнй (53) УДК 681.335 (088.8) Г. И, Алексеев и И. Ф, Бурсов (72) Авторы изобретения

Институт технической кибернетики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ

ЗНАКОПЕРЕМЕННОГО СИГНАЛА

Изобретение относится, к области вычислительной техники, в частности .к специализированным функциональным преобразователям, и предназначено для вычисления модуля знакопеременного

5 сигнала.

Известны устройства для формирования абсолютного значения знакопеременного сигнала, в которых используются .вентильные элементы и операционные усилители (1).

Недостатками устройств являютсяниэкая линейность, точность и стабильность, обусловленные нелинейностью характеристик, разбросом прямых и обратных сопротивлений полупроводниковых диодов и связанная с этим нечувствительность в режиме малого сигнала, Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство для выделения модуля энакопеременного сигнала, содержащее операционные, усилители,,неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход подключен к выходу первого сумсумматора, первый вход которого является входом устройства и соединен с неинвер тирующим входом второго операционного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к соответствующим входам второго сумматора 121.

Недостатками указанного устройства являются низкая точность, стабильность и линейность преобразования, обусловлен ные нелинейностью обратных сопротивлений полупроводниковых диодов и зависимостью параметров выходного сигнала от частотных свойств и коэффициента усиления применяемых операционных усилителей.

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, Это достигается тем, что в устройстве выход второго сумматора, являющийся выходом устройства, соединен со вторым входом первого сумматора и ин705464

4 тирующий вход 9 ОУ2 и на первый вход

12 сумматора 3. При этом сигнал отрицательной полярности с выхода 1 1 операционного усилителя 2 поступает на вход 15 сумматора 4, а сигнал положительной полярности с выхода 10. опера ционного усилителя 1 поступает на вход

14 сумматора 4. В этом случае на выходе 1 7 сумматора 4 сформируется сигнал положительной полярности. Этот сиг нал поступает на неинвертирующий вход .

1 8 операционного усилителя 2, создавая отрицательную разность потенциалов межы ду неинвертирующим входом 9 и инверти»

t5 рующим входом 8 ОУ2, что приводит к постоянному отрицательному потенциалу на выходе 11 ОУ2 (11, фиг. 2). Таким образом, в случае отрицательного входного сигнала работает ОУ1 (10, фиг. 2)

20 и сигнал на выходе устройства будет определяться зависимостью

О --К 0

Вых- " "Вх, 25

Режим II. Входное напряжение положительное, то есть Ивх> О.

Входной сигнал положительной полярности (5, фиг. 2) поступает на неинвертирующий вход 9 операционного усилителя

Зо

2 и вход 12 сумматора 3. При, этом сигнал положительной полярности с выхода

11 ОУ2 поступает на вход 15 сумматора 4, а сигнал отрицательной полярности . с выхода 10 ОУ1 — на вход 14 этого

З5 же сумматора. На выходе 17 устройства появится сигнал положительной полярнос« ти, Этот сигнал поступает на вход 13 сумматора 3, что приводит к увеличению положительной разности потенциалов между инвертирующим входом 6 и неинвертирующим входом 7 операционного усилителя 1. В результате этого на выходе

10 ОУ1 установится отрицательное напряжение (1 О, фиг. 2) . Таким образом, 45 С ПРИХОДОМ ПОЛОЖИтеЛьнОГО ВХОднОГО СИГ нала работает ОУ2 (11, фиг. 2) и напряжение на выходе устройства определится выражением

ВЬ% R Вх (4) ВЕртИруЮщИМ ВХОДОМ ВторОГО ОПеГ ПИОНного усилителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — приведе ны графики, поясняющие работу устройст ва.

- Предлагаемое устройство для вычисления модуля знакопеременного сигнала содержит два операционных усилителя

1, 2 и два сумматора 3, 4, вход 5 уст ройства, инвертирующий 6 и неинвертиру ющий 7 входы операционного усилителя и инвертирующий 8 и неинвертирующий 9 входы операционного усилителя 2, выход

10 и 11 операционных усилителей 1 и

2 соответственно, входы 12, 13 и 14, 15 сумматоров 3 и 4 соответственно, шина 1 6 нулевого потенциала, выход 1 7

/ устройства, выход 18 сумматора 3, Вход 5 устройства подключен к неинвертирующему входу 9 операционного усили теля 2 и входу 12 сумматора 3. Выход

1 7 устройства соединен с инвертирующим входом 8 операционного усилителя

2 и вторым входом 13 сумматора 3. Вы ход 18 сумматора 3 подключен к инвертирующему входу 6 операционного усилителя 1, неинвертирующим входом 7 соединенного с шиной 1 6 нулевого потенциала. Выходы 10 и 11 операционных усилителей 1 и 2 подключены к входам 14 и 15 сумматора 4.

Устройство для вычисления модуля знакопеременного сигнала работает следующим образом.

Входной знакопеременный сигнал поступает одновременно на вход 12 сумматора 3 и на неинвертирующий вход 9 операционного усилителя 2. Операционные усилители (ОУ) 1 и 2 имеют различные передаточные характеристики, а именно. для уО1 (ВЬ,„„- К1i)®X для ОУ2 Я = К О (2), ВЫХ z Bx

rae K kz - коэффициенты передачи ОУ1 и ОУ2 соответственно;

ОВьгх - выходное напряжение операционного усилителя 1;

ОВЫХ вЂ” выходное напряжение onepaz ционного усилителя 2.

В зависимости от полярности входного сигнала возможны два режима рабо ты схемы.

Режим Т. Входное напряжение отрицательно, то есть Ивх.<О,.

Входной сигнал отрицательной полярности (5, фиг. 2) поступает на неинверНаличие в предлагаемом устройстве совершенно новых связей,иа именно, связей выхода устройства со входами операционных усилителей позволяет существенно повысить точность, стабильность и линеййость вычисления модуля знакопеременного сигнала и, как следствие это705464 го, существенно повысить частотный дйапаэон работы устройства. формула изобретения

Устройство для выделения модуля знакопеременного сигнала, содержащее опе=" рационные усилители, неинвертирующиГ вход первого операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход подключен к выходу первого сумматора, первый вход которого является входом устройства и соеди нен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, выходы опера ионных усилителей подключены к соответствующим входам второго сумматора, — о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности, стабильности и линейности преобразования, выход второго сумматора, являющийся выходом устройства, соединен со вторым входом первого сумматора и инвертирующим вхоцом второго операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Г, Корн; Т. Кори. Электронные аналоговые и аналого-цйфровые вычислительные машины. М., Мир", 1968, с. 18.

2. Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная телика. Сборник статей под редакцией В. В. Ушакова. М., Советское радио, 1973, . вып. 6, с. 249 (прототип) .

705464

Составитель С. Белан:

Редактор С. Равна Техред Л. Алферова Корректор М. Вигула

Заказ 8033/53 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", : г. Ужгород, ул. Проектная, 4