Устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов

СОНИ СОВЕТСКИХШйЛПМЕПЖИ КРЕСПУБЛИК 3159 С 06 С 7 12 и 9 УДАРСТВ ННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 452832, кл. С 06 С 7/06, 1975.2. Марше Ж, Операционные усилител и их применение, д "Энергия", 1 74, с. 96, рис. 6, 13 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСОГАБНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАПОВ, содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной связи включены соответственно между выходами и.инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, первый масштабный резистор 80, 1119034. включен между выходом первого и инвертирукицим входом второго операционных усилителей, первйй вывод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вывод которого подключен к выходу второго операционного усилителя о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит компенсирующий резистор, который включен между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым вы-водом к неинвертирующему входу первого операциоцного усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя явля- Ъаев ется вторым выходом устройства по току,1119034 1 О ЭО Э 5 50 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназ начено, например для сопряжения узлов Й - и ЙС -сеток аналоговых вычислительных машин.Известно устройство для сопряжен ния АВИ с электронными приборами, каждая из сопрягающих цепей которого содержит задающий усилитель постоянного тока, цепь обратной связи которого состоит иэ последовательно включенных резисторов, к точке соединения которых подключается электрод электронного прибора, и суммирующий усилитель, один из входов которого соединен с выходом задающего усилителя, а второй - с соответствующим входом устройства 1Недостатком известного устройства является необходимость в дополнительных элементах регулировки для точного сопряжения с электронным прибором. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов,содержащее первый и второй операцион"ные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый,второй и третий масштабные резисторы,выход первого операционного усилите"ля через первый резистор обратнойсвязи соединен с его инвертирующим входом и входнои клеммой и через первый масштабный резистор - с инвертирующим входом второго операционногоусилителя, выход которого через второй и третий резисторы обратной связи подключен соответственно к его инвертирующему и неинвертирующему входам, неинвертирующий вход второго операци 40 онного усилителя подключен к первому входу второго масштабного резистора и к выходу устройства, второй вывод второго масштабного резистора подключен к шине нулевого потенциала и объединен с вторым выводом третьего мас 45 штабного резистора, первый вывод которого подключен,к неинвертирующему входу первого операционного усилителя 23. Недостатками данного устройства являются низкая точность и невозможность использования его, например,для сопряжения узлов Й - и ЯС -сеток в специализированных аналоговых вы 2Цель изобретения - повышение точности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для масштабного преобразования непрерывных сигналов, содержащее первый и второй операционные усилители, первый, второй и третий резисторы обратной связи, первый и второй масштабные резисторы, первый и второй резисторы обратной связи включены соответственно между выходами и инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, первый масштабный резистор включен между выходом первого и инвертнрующим входом второго операционных усилителей, первый вывод второго масштабного резистора является первым выходом устройства по току и соединен с первым выводом третьего резистора обратной связи, второй вывод которого подключен к выходу второго операционного усилителя, дополнительно содержит компенсирующий резистор, который включен между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и первым выводом второго масштабного резистора, подсоединенного вторым выводом к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и к входу устройства, инвертирующий вход первого операционного усилителя является вторым выходом устройства по току.На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый, второй и третий резисторы обратной связи 3-5, первый и второй масштабные резисторы 6 и 7, компенсирующий резистор 8, резисторы 9 и 10 нагрузки.Устройство работает следующим образом.При подключении к входу устройства положительного напряжения О изменяющегося по заданному закону, ток через сопротивление 10 нагрузки определяется только напряжением 0 и сопротивлением 10 нагрузки, падение напряжения между входами операционного усилителя 1 равно нулю.Напряжение на выходе первого операционного усилителя 1-О связано с2напряжением О соотношением:числительных машинах для решения задач радиационно-кондуктивного тепло-обмена. з3 =Ц - +1, (1)2 2оЗаказ 7455/37 Тираж 698 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытйй113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 3Второй операционный усилитель 2 работает в режиме генератора стабильного тока в заземленную нагрузку 9.Напряжение на нагрузке 9 О опг ределяется соотношением резисторов Фф 5 ф Ьф Ч 9 Для того, чтобы О применялосьпрямо пропорционально сопротивлениюцэ и ток в нагрузке был постоянен,нужно, чтобы входящее в формулу (2)выражение в скобках было бы равно нулю, т.е. выполнились бы условия:Ф Ь),ЬПодставляя выражение (1) в формулу (4) получаем:ч 1 оЗОТок, протекающий через сопротивление 9 нагрузки, можно найти используя выражение (5);3 39 Ч 1 о 35 4Ток. протекающий через сопротивление 9 нагрузки, записывается;ин 1 о - Н (811 о Таким образом, при выполнениипростейших условий, ток в нагрузках9 и 10 определяется только величинойвходного напряжения О, и сопротивлением 10 нагрузки,Базовым объектом является специа"лизированная АВМ-электромодель для,решения нестационарных задач радиационно-кондуктивного теплообмена, в которой использовано 200 устройств-прототипов для задания токов в узлы Й -и ЙС -сеток.В результате замены пары прототипов в базовой модели предложеннымустройством, позволяющим одновременно задавать в 1-й узел Й -сетки и 1-йузел РС -сетки равные. по величине,противоположно направленные и про"порциональные входному напряжениютоки, в два раза сократилось числотребуемых в модели устройств сопряжения. огласно испытаниям и электромодели с предложенным устройством погрешность сопряжения составила 0,15- 0,27. полной шкалы тока, что обусловлено сложностью синхронной настройки двух устройств, в то время как у предложенного устройства - 0,047 от полной шкалы тока. В результате в пять раз повышена точность решения задач на электромодели.