Развертывающий операционный усилитель

О Й вЂ” И- -C-"- А Н И Е

769556

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявле|но 09.10.78 (21) 2672501/ 18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (51) М.Кл.з G 06 6 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД К 681.335 (088.8) (45) Дата опубликования описания 27.10.80 (72) Автор изобретевия

Л. И. Цытович

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ

УС ИЛ ИТЕЛЬ

Изобретение относится к области усилительной техники, в часлнюсти .к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сипнала, lH может быть использова|но в вычйсл ительных маши пах.

Известен операционный усилитель с широтно-импульсной модуляцией сигнала, содержащий соединенные последовательно интегратор, усилительный блок и релейный элемент 11).

Это устройспво характеризуется низкой точно стью работы.

Из известных усгройств аналогичного назначения наиболее близким к изобретению является;развертывающий операционIHbIH усилитель, содержащий соединенные последовательно сумматор, интегратор, первый релейный элемент, преобразователь

«частота — напряжение», амплитудный модулятор, первый вход которого подключен к выходу преобразоаателя «частота — IHBпряжение», первый вход сумматора является;входом развертывающего операциоыного усилителя, BbIxOpoIM которого является выход перьвого релейного элемента, подключен|ный ко второму, входу .сумматора,:источнвк,питания, выход котарото присоединен .к входу питания первого,,релейного элемента, а вход является входом сетевого питання развертывающего операционного усилителя и источник опорного напряжения 12).

Недостаткам известного устройства является невысокая точность работы, которая определяется стабильностью амплитуды выходных импульсов, определяемой источHHIKQIM питания, и влиянием сигналов помех, поступающих от источника питания.

Целью изобретен ия является повышение точноспи работы устройства.

Предложенный, развертывающий операционный усилитель отличается от известного,тем, что в HeD0 введен второй релейный . элемент, вход, которого соединен с допол нительным входом развертывающего операционного усилителя. Выход второго релейного элемента подключен IK0 .второму входу а1мплитудного модулятора,,выход которого присоединен .к третьему входу сумматора.

Третий вход амплитудного модулятора соединен с выходом источника опорного напряжения.

Функциональная схема предложенного ,развертывающего операционного усилителя

25 изображена на чертеже.

Он содержит сумматор 1, интегратор 2, первый и второй релейные элементы 8 .и 4, змпл!итудный .модулятор 5, преобразователь

«частота — напряжение» б, источник питаЗО ния 7 и источник опорного напряжения 8.

769556

Устройство, работает следующим образом.

Сумматор 1,,интепрато р 2:и первый релейный элемент д образуют автаколебательный контур с частотно-,широтно имлулианым,преобразованием (модуляцией) вход ного сигнала.,Переключение .релейного элемента 8 п рюисхюдит при сигнале на выходе, интегратора 2, равном поропам срабатывания,релейного элемента 8. Выходное

10 налряжение релей наго элемента 8 вмеет прямоугольную форму, положительные и отрицательные импульсы которого,равны пю амплитуде, определяемой;выходным иапряжением источника питания 7.

При нулевом значении сигнала на входе 9 развертывающепо аперац июн ного усил ителя íà его выхюде 10 фор мнруется симметричное прямоугольное напряжение, ареднее значен ие acmopovo,за период автоколебаний ран но нулю.

Прк значении входного сигнала, отличном от нулеваго, на выходе 10 формируется прямоугольное напряжение, относительная прадол жительнасть им пулыоов которо- 25 по определяется величиной и знаком входнюго сигнала.

Для уменьшения юш ибяи преобразования входного сигнала вследствие влияния сигналов помех со спороны питающего на- ЗО лряжения частота автакюлебавий синхроиизяруется с частотой напряжения сети, подаваемого иа дополнительный вход 11;развертывающего операционного,усилителя.

Синхронизация юсущсствляетая с помощью 35 втарогю релейного элемента 4 .и а мплитудногю модулятара 5. Га рмоничвакий,сигнал нап ряжени я сети в элементе 4 преобразует. ся в импульсы лря моугольной формы, которые,по ступают иа модулятор 5. На другой 40 вход модулятора 5,поступает сигнал, велич ина которого пропорционалына частоте выходного напряжен ия,с выхода 10..Этот сигнал фар милуется в преобразователе

«частота — напряжение» б. 45

Выходной сигнал модулятора 5;имеег период, соответствующий периюду питаю.цего сетевого напряжения, и амплитуду, пропорциональную частоте. выходного на.пряжения .развертывающего операцион|ното 50 усил|ителя. При этам àMIIIJI èòóäà выходных импульсов .модулятора 5 превышает долустимое злаченые выходного аи;гнала развертывающего операционнюпо усилителя, что неабход и мю для синхронизации частоты .переключен|ий элемента 3 внешним периодическим воздействием.

Началынюе значение амплитуды аиихронизирующего воздействия определяется величи но и напряжения,источаииа опорного 60 .напряжекия 8.

В:режиме синхронизации выходное напряжение Бнтегратор а 2 при юавпаден ии значков сигнала с выхода 10 и выход ного сигнала модулятора 5 стремится к нулево- 65 му значению, при иоторам переключаетоя элемент 3, а при неоавпаденои знаков ука.занных сигналов выходное:напряжение интегратора 2 нара стает в сторону, противо положную полярности,выходного и1мпульса

:модулятор а 5.

При нулевом,зн аченщи аигнала на входе

9 выходное напряжение интегратора 2 сим,метричню относительню нулеваго уровня, что обуславливает сжважность выходных импульсов устройства,,равную 6,5, прои которой среднее зиачецие за период а втоколеба ний равно нулю. При,зн ачении сигнала на входе 9 развертывающепо операционного усилителя, отличном от нуля, выходное напряжение интепратора 2 амещается относительно нулевапо ypoaHisr, и на выходе 10 имеет место сигнал, соответствующий;величине и полярности аигнала на входе 9.

Та ким образом, равен ство периода переключения (частоты автоколебаний) первого:релейного элемента 8 периоду сетевогю напряжения,позволяет,практичесии пол ностью исключить 1влияние на,работу уст ройства памеховых сигналов, вмеющих частоту, .равную иди иратн ую частоте сетевого напряжения. Это юбусловлено тем, чпо помеховые сигналы лмеют среднее нулевое значение. В этих условиях достаточно частоту автоколебаний выходного напряжения развертывающего опер ацианнопо уюилителя сделать раваюй частоте памеховаго сягнала, чтобы влияние этой;по|мехи свести к минимуму.

Фoрмула изîбретения

Развертывающий операционный,усилитель, содержащий соединенные последовательно, сумматор, интегратор, первый ipeлейный элемент, преобразователь «частота —.напряжение»,и амплитудный модулятор, первый вход котарогю подключен к выходу преобразователя «ча стота — напряжение», первый вход сумматора является входам развертывающего опер а цион ного усилителя, выходом которого я вляется выход пер!ваго релейного элемента, подключенныц ко второму входу сумматора, источник питания, .выход, которого присоединен к вхюду питания первого релейного элемента, вход источ|ника п итания являепся входам .сетевого питан!ия развертывающего олерацяонного усилителя, источнвк оларнюгю налряжения, отл и ч а ю шийся тем, что, .с целью павышения точности работы, в него введен второй релейный элемент, вход которого соединен Ic входом сетевого питания развертывающего операционного усилителя; выход второго релейного элемента подключен ко второму вхюду амплитудного модулятора, выход которого присоединен к третьему входу сумматора, третий вход а мплитуднопо модулятора соеди769556

Составитель О. Отраднов

Редактор Л. Утехина Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиновсакя

Заказ 1288/1296 Изд. № 485 Тираж 772 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» нен с .выходом источника опорного напряжения„

Источники инфомр:ацюи, првнятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 482758,кл. G 06G 7И2, 1974.

2. Aampczoe свищетвльспво СССР № 547781, кл. G 06 т 7/16, 1975 (лрототип).