Устройство усиления-ограничения

ЕТЕЛЬСТВ ТОРСНОМУ ский институт ибернетики при м университете ор юнов тво (;ССР6, 1978.а. Справочник./рна, т. 1, М - Л.:3 - 3 - 4, с, ЛЕНИЯ-ОГРАНИя к област тельной т но в быст ных вычх интегр ка. Цель родействи усиленионный уси(57) Изобретение от логовой и аналого-в и может быть испо ствующих специализ лях на микроминиа усилителях постоянн тени я - повышени ройства. Схема устр ничения содержит о и анаехники родей- ислитеальных изобрея уст- я-огра- литель носитсычислильзоваировантюрныого тое быстойствапераци цсм ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) УСТРОЙСТВО УСИЧЕНИЯ 1, входной масштабный резистор 2, резистор обработки связи 3, резистивный делитель 4 напряжения, коммутирующий диод 5, дополнительный резистор обратной связи 6, коммутирующий диод 7, фиксирующий диод 8, токозадающий резистор 9. Новым в устройстве является то, что в него введены фиксирующий диод и цепь дополнительной обратной связи, состоящая из дополнительного резистора обратной связи и коммутирующего диода. Цель изобретения достигается за счет того, что усилитель 1, используемый в устройстве, работает только в линейном режиме коэффициент передачи сигнала с входа устройства на вход усилителя 1 остается постоянным как в режиме ограничения, так и в режиме усиления. Форма спектра сигнала на входе устройства и на выходе усилителя 1 практически одинакова. При этом выходной сигнал переходит,в режим ограничения за счет запирания коммутирующего диода, фиксируется на уровне прямого падения напряжения на фиксирующем диоде, а неизменность коэффициента передачи обеспечивается вспомогательной обратной связью 3 ил.Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике, а именно к устройствам для ограничения пиковых значений электрических величин, и может быть использовано в быстродействующих специализированных вычислителях на микроминиатюрных интегральных усилителях постоянного тока.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 приведена схема устройства усиления-ограничения; на фиг. 2 - статическая характеристика устройства с входа на выход; на фиг, 3 - теоретические эпюры выходных сигналов на выходе операционного усилителя и устройства при гармоническом входном сигнале.Устройство (фиг. 1) содержит операционный усилитель (ОУ) 1, входной масштабный резистор 2, одним выводом подключенный к инвертирующему входу ОУ 1, а другим - к входу устройства, резистор 3 2 О обратной связи, резистивный делитель 4 напряжения, цепь вспомогательной обратной связи, состоящая из первого коммутирующего диода 5 и дополнительного резистора обратной связи 6, второй коммутирующий диод 7, фиксирующий диод 8 и токоз ада ющи й резистор 9.Устройство работает следующим образом.До тех пор пока входное напряжение 1.) остается отрицательным, второй ком- ЗО мутирующий диод 7 открыт и выходное напряжение ОУ подано через него на выход устройства. Диоды 5 и 8 смещены в обратном направлении, т.е. закрыты. Выходное напряжение устройства через резистор 3 обратной связи подано на инвертирующий вход З 5 ОУ 1, благодаря чему обеспечивается линейный режим усиления (левая ветвь характеристики на фиг. 2). При изменении входного сигнала, когда Б- становится положительным, закрывается коммутирующий диод 40 7, разьединяя выход ОУ 1 от выхода устройства. Открывается фиксирующий диод 8, фиксируя выходное напряжение устройства на уровне 1 А (прямое падение напряжения на диоде 8, правая ветвь на фиг. 2). Открывается коммутирующий диод 5 и вы ходное напряжение ОУ 1 через дополнительный резистор 6 обратной связи поступает на инвертирующий вход ОУ 1. Вспомогательная обратная связь, состоящая из коммутирующего диода 5 и резистора 6 обратной связи, подключенная к выходу резистивного делителя 4 напряжения, при выборе параметров ее элементов, эквивалентных параметрам основной обратной связи, обеспечивает такой же коэффициент передачи сигнала 1.),на выход ОУ 1 в режиме ограничения, как и в режиме усиления. В результате форма напряжения на выходе ОУ 1 почти совпадает с формой напряжения на входе и спектр выходного сигнала ОУ 1 мало отличается от спектра входного сигнала, На фиг. 3 приведены теоретические эпюры напряжения на выходе ОУ 1 (верхняя ветвь) и на выходе устройства усиления-ограничения (нижняя ветвь) для случая синусоидального сигнала на входе. Таким образом, при вхождении устройства в режим ограничения ОУ 1 продолжает работать в линейном режиме,Формула изобретенияУстройство усиления-ограничения, содержащее операционный усилитель, входной масштабный резистор, первый коммутирую. щий диод,токозадающий резистор, резистивный делитель напряжения и последовательно соединенные второй коммутирующий диод и резистор обратной связи, включенные между выходом операционного усилителя и его инвертирующим входом, подключенным через входной масштабный резистор к входу устройства, резистивный делитель напряжения включен между выходом операционного усилителя и источником напряжения смещения и подключен выходом к первому выводу первого коммутирующего диода, включенного встречно по отношению к второму коммутирующему диоду, общий вывод второго коммутирующего диода и резистора обратной связи подключен через токозадающий резистор к источнику напряжения смещения и является выходом устройства, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия оно содержит дополнительный резистор обратной связи и фиксирующий диод, который включен между выходом устройства и шиной нулевого потенциала встречно по отношению к второму коммутирующему диоду, дополнительный резистор обратной связи включен между вторым выводом первого коммутирующего диода и инвертирующим входом операционного усилителя.1314355 Составитель Л. МаслоТехред И. Верее ираж 673 едактор А. Долинин а к аз 2007/50 м изобретений и открытийнаб., д. 4,5жгород, ул. Проектная, 4 ственного комитета СССР по дела 35, Москва, Ж - 35, Раушская полиграфическое предприятие. г. алых м Юых ВНИИПИ Госуд 11 Производственн