Аналоговый интегратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 111 15 Р 4 С 06 С 7 ЕН Д ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике в частности, оно может быть использовано в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных устройствах. Цельизобретения - повышение точности интегрирования. Аналоговый интеграторсодержит интегрирующий усилитель 1на операционном усилителе 2 с вход-.ными резисторами 3, 4 и конденсаторо5 в цепи образиной связи, ключ 6,ограничивающие резисторы 7 и 8, разделительные диоды 9, 10, дифференциальный усилитель 11, дополнительныйключ 12, причем резистор 8 и диоды9, 1 О образуют нелинейный двухполюсник 13, Использование изобретенияпозволяет повысить точность и быстродействие аналогового интегратора,исключить элементы регулировки итем самым снизить производственныеи эксплуатационные расходы. 1 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, оно может быть использованов аналоговых и аналого-цифровых вы 5числительных устройствах.Целью изобретения является повышение точности интегрирования,На чертеже представлена функциональная схема аналогового интегратора.Аналоговый интегратор содержит интегрирующий усилитель 1 на операционном усилителе 2 с входными резисторами 3 и 4 и конденсатором 5 в цепи 15обратной связи ключ 6, ограничивающие резисторы 7 и 8, разделительныедиодь 9 и 10, дифференциальный усилитель 11, дополнительный ключ 12,причем резистор 8 и диоды 9 и 10 образуют нелинейный двухполюсник 13,Интегратор работает следующим образом,При разомкнутом ключе б и замкнутом ключе 12 интегратор работаетобычным образом: входной ток, обусловленный наличием входного напряжения,благодаря большой величине коэффициента усиления операционного усилителя2 протекает через интегрирующий конденсатор 5, напряжение на которомизменяется пропорционально входномутоку (напряжению) и времени его действия (при наличии постоянной состав-.ляющей входного тока).35При задании начальных условий(ц, =О) ключ б замыкается, а ключ12 размыкается, что приводит к замыканию обратной связи по цепи: выходинтегратора - неинвертирующий вход 40дифференциального усилителя 11ключ 6 - диод 9 или 10-. резистор 8резистор 4,При этом напряжение на выходе интегратора становится равным напряжению, поданному на вход начальных условий (11 ). Диоды 9 и 10 служатдля уменыцейия времени заряда конденсатора 2, так как при большой разницемежду напряжением на выходе интегратора и входе задания начальных условий напряжение на выходе усилителя2 велико и диод 9 или 10 в зависимости от полярности напряжения открыт,В этом случае длительность Фронта вы ходного напряжения интегратора определяется максимальным напряжениемдифференциального усилителя 11 и величинами резистора 4 и конденсатора 5. Так как резистор 4 служит толькодля ограничения максимального токазаряда, то величина его может бытьвыбрана достаточномалой, что определяет и большую скорость нарастаниявыходного напряжения интегратора.При напряжении на выходе интегратора, близком к требуемому, диоды 9 и10 закрыты, усилитель 11 находится влинейном режиме, и время установлениявыходного напряжения интегратора вэтом случае определяется произведением величин резистора 8 и конденсатора 5, уменьшенным в коэффициент усиления усилителя 11 При правильномвыборе параметров схемы общее времяустановления не, превышает 5-10 мспри С=1 мкФ,После того, как напряжение на выходе интегратора установится равнымнапряжению начальных условий, интегратор переводится э режим интегрирования, т.е, ключ 6 размыкается, аключ 12 замыкается. При этом возможно прохождение сигнала помехи отпереключения.на интегрирующий конденсатор.Однако в предлагаемом интеграторепереключение контактов происходитпри закрытых диодах (величина резистора 8 достаточно велика). Еслиучесть, что помеха от переключателяимеет токовый характер (т,е, выходное сопротивление источника помехивелико), а сопротивление резистора7 много меньше сопротивления резистора 8, то происходит шунтированиесигнала помехи через резистор,7 нашину нулевого потенциала. После того, как ключ 6 замкнется на шинунулевого потенциала, на входе интегратора. отсутствует не только переменная составляющая помехи, но и составляющая, обусловленная постояннымитоками утечки.Таким образом, использование предлагаемого интегратора позволяет повысить точность и быстродействие,исключить элементы регулировки и темсамым снизить производственные и эксплуатационные расходы,Фо р мул аиз обре т енияАналоговый интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого является выходом интегратора, дифференциальный усилитель и1478231 Составитель С,БеланРедактор И,Шулла Техред Л.Сердюкова Корректор О,Кравцова Заказ .2365/49 Тираж 669 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113835, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 подключенный к его выходу первый ключ, два ограничивающих резистора, один иэ выводов первого иэ которых подключен к шине нулевого потенци 5 апаи два встречно-параллельно соединенных разделительных диода и второй ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, вход второго ключа 1 О подключен к шине нулевого потенциала, а выход соединен с выходом первого ключа, вторым выводом первого ограничивающего резистора и через параллельно включенные второй ограничйвающий резистор и встречно-параллельно соединенные разделительные диодыподключен к входу установки начальных условий интегрирующего усилителя,выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциальногоусилителя, инвертирующий вход которого соединен с входом установкиначальных условий интегратора, информационным входом подключенного кинформационному входу интегрирующего усилителя,