Активный масштабный преобразователь

(51) С 06 Ь 7/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН г ЕТЕЛЬСТ ВТОРСКОМ неин к второму выво ного резистора тельному элект второго масштабк второму дополнитатическому экрану. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ(71) Минский радиотехнический институт(54)(57 АКТИВНЫЙ МАСШТАБНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий операционныйусилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого по"тенциала, первый масштабный резистор,первый вывод которого является входом преобразователя, второй выводпервого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующимвходом операционного усилителя, выход которого является выходом преобЯО 114 4 разователя иподключен к второмувыводу второго масштабного резистора, основной электростатическийэкран, подключенный к шине нулевогопотенциала, первый и второй дополнительные электростатические экраны,в которых размещены соответственнопервый и второй масштабные резисторы, первый и второй дополнительныеэлектростатические экраны размещеныв основном электростатическом экране,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,. сцелью повышения точности преобразования в широком диапазоне частот,в него введены первый и второй компенсирующие конденсаторы,причемпервая и вторая обкладки первого ком- урпенсирующего конденсатора подкЛюченысоответственно к первому выводу первого масштабного резистора и к первому дополнительному электростатическому экрану, а первая ивторая обкладки второго компенсирующего конденсатора подключены соответственноИзобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известен активный масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, масштабные резисторы 1 1.Недостаток устройства обусловленнизкой точностью работы при большом 1 Оизменении частоты входного сигнала,Наиболее близким к предлагаемомуявляется активный масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход 15которого соединен с шиной нулевогопотенциала, первый вывод первогомасштабного резистора является входом преобразователя, второй выводпервого масштабного резистора соеди Онен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выходкоторого является выходом преобразователя и подключен к второму выводу 2второго масштабного резистора 2 3,Недостаток данного устройства заключается в изменении масштабногокоэффициента с повышением частотывходного сигнала, обусловленным ЗОвлиянием "паразитных" емкостей масштабных резисторов относительно элементов конструкции,Цель изобретения - повышение точ"ности преобразования в широком диапазоне частот.Для достижения цели в известныйаналоговый масштабный преобразователь, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый масштабный резистор,первый вывод которого является входом преобразователя, второй выводпервого масштабного резистора соединен с первым выводом второго масштабного резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя,выход которого является выходом преобразователя и подключен к второму вы-Оводу второго масштабного резистора,основной электростатический экран,подключенный к шине нулевого потенциала, первый и второй дополнительные электростатические экраны, в 55которых размещены соответственнопервый и второй масштабные резисторы,.первый и второй дополнительные электростатические экраны размещены в ос -новном электростатическом экране,введены первый и второй компенсирующие конденсаторы, причем первая ивторая обкладки первого компенсирующего конденсатора подключены соответственно к первому выводу первогомасштабного резистора и к первомудополнительному электростатическомуэкрану, а первая и вторая обкладкивторого компенсирующего конденсатора подключены соответственно квторому выводу второго масштабногорезистора и к второму дополнительному электростатическому экрану.На фиг,. 1 изображена функциональ ная схема предложенного активногомасштабного преобразователя, нафиг. 2 - эквивалентная электрическаясхема преобразователя.Преобразователь содержит операционный усилитель 1 первый и второйФмасштабные резисторы 2 и 3, основнойэлектростатический экран 4, первыйи второй дополнительные электростатические экраны 5 и 6,первый и второй компенсирующие конденсаторы 7 й 8,вход 9 и выход 10 преобразователя,шину 11 нулевого потенциала.Согласно Фиг. 2 распределенные емкости первого и второго масштабныхрезисторов 2 и 3 относительно первогои второго дополнительных электростатических экранов 5 и 6 изображеныв виде конденсаторов 12 и 13, первыйи второй масштабные резисторы 2 и 3изображены условно разделенными надве части, емкости между основнымэлектростатическим экраном и первыми вторым дополнительным электростатическими экранами изображены в виде конденсаторов 14 и 15,Принцип работы устройства следующий,Поскольку напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 1 практически равно нулю ("виртуальная земля"), то потенциал точки А в любой момент времени равен половине напряжения, действующего на входе 9.Если выбрать емкость первого компенсирующего конденсатора 7 равной емкости 14 (фиг. 2), то такой же потенциал будет иметь точка В. Следовательно, ток через емкость 12 не проходит, что исключает влияние паразитной емкости первого масштабного резистора 2 относительно первого дополнитель114534 фиг Составитель О. Отрадноведактор М. КелемешТехред М.Надь ктор А. Пилипен 173/36 Подписно Тираж 710 ИИПИ Государственного по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Рауш к омитета С открытий кая наб.,ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1ного электростатического 1 экрана 5 на работу, Аналогичное рассуждение можно провести относительно второго масштабного резистора 3,5Предложенный аналоговый масштабный преобразователь обеспечивает повышение точности масштабного преобразования в 15-30 раз в широком диапазоне частот по сравнению с устрой р ством-прототипом. Кроме того, возможно дальнейшее повышение точности 94за счет оптимального выбора величинемкостей первого и второго компенсирующих конденсаторов 7 и 8, Например, при выборе емкости компенсирующего конденсатора, равной 0,7-0,8 от величины паразитной емкости между основным и дополнительным электростатическим экранами, погрешность работы на граничной частоте не превышает 0,5-17, что соответствует повышению точности по сравнению с устройством- прототипом в 30-50 раз.