Дифференцирующее устройство

Сфез Севетскик Сфциавнстическии т еспубликОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 091 О 8 (21) 2705082/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,0 3,81, Бюллетень й 910 РЦ, 1 з С Об С 7/184 Государстмииый комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описаммя 150381(72) Автор изобретения Л,И,Волгин Заявитель ите ульяновск РенциРующее устРОЙст стивный делителщий часть выховход дифференци напряжения, ого напряжеующей ВС-це 0 ан 2Изобретение относитсятельной технике,Известно дифференцирующее устройство, вкотором для повышения точности дифференцирования вводитсякомбинированная 1 положительная иотрицательная) обратная связь, содержащее дифференциальный операционный усилитель в прямой цепи и интегратор в цепи отрицательной обратной связи, цепь положительной обратной связи, которая компенсируетинерционность замкнутого контура итем самым повышает точность дифференцирования 1).Недостаток этого устройства состоит .в том, что полная компенсацияинерционного звена, содержащегосяв передаточной функции дифференциатора, возможна только при применении высококачественных операционныхусилителей с коэффициентом усиления,приближающимся к бесконечности.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является дифференцирующее устройство, содержащеЕ дифференцирующую НС-цепь, подключеннуюк входу усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, а такический институтд же рези ьпередаю днния на Рпи 2)Недостаток этого устройства - ограниченная точность дифференцирования, обусловленная тем, что методическая погрешность дифференцирования устраняется не полностью при конечном значении коэфФициента усиления усилителя,Цель изобретения повышение точности дифференциров ия.Поставленная цель достигается тем, что дифференцирующее устройство, содержащее дифференцирующую ВС" цепь, включенную между первым выводом источника входного сигнала и шиной нулевого потенциала, причем выход дифференцирующей ЙС-цепи подключен к иеинвертирующему входу первого дифференциального усилителя, между выходом которого и шиной нулевого потенциала включен резнстивный делитель напряжения, средний выход резистивного делителя напряжения соединен с инвертирующим входомрвого дифференциального усилитесодержит второй дифференциальй усилитель и два резистора,вклю813455 45 ченных между инвертирующим входомвторого дифференциального усилителя и соответственно его выходом ишиной нулевого потенциала, при этоминвертирующий вход первого дифференциального усилителя соединен с неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя, выход которого подключен к второму выводу источника входного сигнала,Дифференцирующее устройство содержит источник входного сигнала 1,дифференцирующую ВС-цепь 2; выполненную на конденсаторе 3 и резисторе 4, дифференциальные усилители 5и б, резистивный делитель напряжения на резисторах 7 и 8, резисторы9 и 10. Усилитель б вместе с резисторами 9 и 10 образует неинверсныйусилитель 11 с нормированным коэффициентом передачи.Устройство работает следующимобразом.Выходное напряжение устройстваопределяется выражением: 3 Пь )М 1-Ку) + +в йВ +Вф В+Е 1+р ВС К=1+ -ВзЗдесь Ки К - соответственнокоэффициенты усиления усилителей 5 и 11; В 1 и Вг - сопротивления резисторов 8 и,7; В и В- сопротивления резисторов 9 и 101 С - емкость конденсатора 3, В - сопротивление резистора 4; ЕС=1/рС - сопротивление конденсатора 3; р - комплексная переменная; П - напряжение источника 1.При выполнении условия 1К=1+(условие компейсации методическойпогрешности) выходное напряжение П, ФПьых= +1 РК 1где а=К 1/(1+К,75) - постоянный коэфФициент.Отсюда следует, что погрешность дифференцирования устраняется при конечном значении коэффициента усиления К дифференциального усилителя 5, Это .соответственно повышаетточность дифференцирования и расширяет частотный диапазон в областьвысоких частот,Предлагаемое устройство можетбыть также использовано в качествеуниверсального операционного преобразователя, если вместо конденсатора3 и резистора 4 включить операторныеимпедансы Е и Е, В частности,приЕ 1=В и Е=1/рС устройство будет осуществлять интегрирование электрических сигналов,15 Формула изобретения Дифференцирующее устройство,содержащее дифференцирующую ВС-цепь,включенную между первым выводом ис точника входного сигнала и шинойнулевого потенциала, причем выход дифференцирующей ВС-цепи подключен кнеинвертирующему входу первого дифференциального усилителя, между выходом которого и шиной нулевого потенциала включен резистивный делитель напряжения, средний вывод резистивного делителя напряжения соединен с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности дифференцирования, устройство содержит второй дифференциальный усилитель идва резистора, включенных между инвертирующим входом второго дифференциального усилителя и соответственно его выходом и шиной нулевого потенциала, при этом инвертирующийвход первого дифференциального уси лителя соединен с неинвертирующимвходом второго дифференциальногоусилителя, выкод которого подключенк второму выводу источника сигнала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 396693, кл. О 06 С 7/18, 1972.2. Авторское свидетельство СССРМ 468255, кл. 6 06 6 7/18, 1971(прототип),ВНИИПИ Заказ 775/63 Тираж 745 Подписное Филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектная,4