Линейное корректирующее устройство
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1520477
Автор: Бичуцкий
Текст
(21) (22) (46) (72) (53) (56) на А делирования 96-100, ние ОУ 97 с. 4А У 78 (54) СТВО (57) ССР980. УСТРОЙобретение относитс рекции систем авто ния и может быть и к элементического ольэовано м г аничением сиг кого упзовано коррекциравлени х звень и функх опера при пост ев с разл (иями на ание д умень ически ния влияния ест грани венного гулиров чения ройст Наупр 1 предстана фиг. 2 -ена сх ус роистции утируюфиг. еализ пример строен и коррекна рис тика тр ег ства при и звена 2-го татическая поря хара ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАН Е ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИД 4318612/24-2416.10,8707.11.89. Бюл, Р 41А.Я.Бичуцкий62-50(088.8)Урмаев А,С. Основы мМ. М.: Наука, 1974,5-5.оектирование и примеред, Грема. М.: Мир,5, рис, 10,21.торское свидетельств749, кл. С 05 В 5/01ЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩ при построении корректирующих звенье изобретение относится к элементам систем автоматичес и может быть исполь оении корректирующи ичными передаточным основе инвертирующи силителей (ОУ).зобретения - улучше характеристик за сч 2с различными передаточными функциями на основе инвертирующих операционных усилителей. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик за счет уменьшения влияния есте-. ственного ограничения и упрощение регулировки устройства. Линейное корректирующее устройство состоит из последовательно соединенных инвертирую щих операционных усилителей с разными уровнями естественного ограничения Е;, причем Е;,) Е;)Е,+, для . 2, где- номер операционного усили- . теля. Кроме того, инвертирующий вход -го операционного усилителя соединен через безынерционное звено с инвертирующим входом 1-го операционного усилителя, а 1=-ш, где ш - нечетные числа, 3 ил. одного каскада с о р нала СУ.Устройство содержит инвентирующие операционные усилители 1-5 с индекс ми 1 21 1.ф фп соответствепноф входной двуполюсник Ь каждого ОУ с индексами, соответствующими индексам СУ; 1,2 дп двуполюсник 7 в цепи отрицательное обратной связи (ООС) каждого ОУ, двуполюсники 8 в цепях межкаскадных (общих) цепей ООС, линейные звенья 9-1 1 в ограничительных цепях,Схема фиг, 2 включает операционные усилители 12 и 13, резистор 14, конденсатор 15, резистор 16, конденса 1520477тор 17, резистор 18, операционныйусилитель 19, резисторы 20-22.Устройство (фиг. ) содержит и линейных каскадов, соединенных последовательно. В состав каждого каскадавходит ОУ (например один), входной двуполюсник 6 с коэффициентом передачидвуполюсник 7 .с коэффициентомпередачи Л , охватывающий ОУ цепьюООС. Вход двуполюсника в первомкаскаде является входом устройства,.а выход ОУ в последнем каскаде яв-ляется выходом устройства. Кроме того, в устройстве могут быть межкаскадные ООС, содержащие двуполюсники 8с коэффициентом передачи 2 при этомвход 1.-го двуполюсника 8 может бытьсоединен с выходом любого ОУ (кррмепервого), а выход с инвертирующим(либо с неинвертирующим - в зависи-.мости от требуемой фазы сигнала) входом любого ОУ, стоящим в последовательной цепи перед ОУ, являющимсяисточником сигнала ООС. В зависимостиот передаточной Функции устройствадвуполюсников бвыполнены на активных либо на пассивных элементах: резисторах, емкостях. Цепи из указанныхэлементов могут быть произвольнойсложности. Инвертирующий вход ОУ в(гп - нечетное число), через линейныезвенья 9 - 1. При этом инвертирующийвход одного ОУ может быть соединенс инвертирующими входами несколь-.ких ОУ,На фиг. 2 в корректирующем звене2-го порядка двуполюсники б с коэффициентами передачи Л и Е выполнены, соответственно, на резисторах.14 и б. Двуполюсник 7 в первом каскаде выполнен на конденсаторе 15, аво втором каскаде - на резисторе 18и конденсаторе 17. Линейное звено 9выполнено на резисторах 19 - 21. Каскады корректирующего устройства впоследовательной цепи расположенытаким образом, чтобы при увеличении(уменьшении) входного сигнала насыщения ОУ происходило, начиная с и-гоОУ, т.е, насыщается ОУ и-го каскада,далее и-го и т,д.Рассмотрим работу устройства(фиг. 1) на примере конкретного еговыполнения (фиг. 2),Если ОУ 12 и 13 находятся в линейном режиме, то передаточная функциякорректирующего устройства имеет вид Я=Я ф Ягде И,И - передаточные функции 1-гои 2-го каскадов соответственно.Пусть, например,И =-=- -1 1Рф г Р+1 ф(1)тогдаО У= ---1(Р+)Сигнал Я на инвертирующем входеОУ 13 мал, что следует из выражения1 насе ии ажй15 озгде П- значение насыщения ОУ(обычно не более 15 В);К, - коэффициент усиления ОУ(обычно Кэ 5 10 ),2 т.е. Ес 3 1 О В,Если указанный сигнал поступаетна вход ОУ 12 через усилительноезвено, построенное на ОУ 19, с коэффициентом усиления, например, К=10,то сигнал Я не оказывает практическиникакого влияния на работу первогокаскада, так как собственное смещениеОУ имеет близкое значение к сигналуна выходе ОУ 19 (считаем, что реэис 30торы 14 и 22 одного порядка).Если эа счет действия входногосигнала ОУ 13 попадает в режим насыщения (в первую очередь, так как егоуровень насыщения ниже уровня насыщения ОУ 12), то сигнал на его инвертирующем входе становится равным:а-Езс =11 ----- К2 К +К 646 18где 11,г - напряжение на выходе ОУ 12; 40 Ез - напряжение насыщения ОУ 13; К,6,Кз - значения резисторов 1 б и 18; Напряжение 11 имеет значение 11 Кгг(Кы+Ке)+ККРМ К(а Е 1 з 45Кц ГР Кгг(Ки+К 18)+ККз 3(2)Из выражения (2) видно, что структура первого каскада изменилась: иэинтегрирующего звена он преобразовалсяв апериодическое звено, на входе которого действуют сигналы 11 и Е.Статический коэффициент первогокаскадай Ки.(К+Кщ )55ао КК, КВыбором значений К и Кг можноггдобиться малых значений К, . В ряде случаев связь между инвертирующими входами можно обеспечить через15204 5резистор, т.е, беэ ОУ в указанной цепи.Если рассмотреть статическую характеристику (фиг. 3) каскада устройства, который вводится в режим "ограничения" (например, каскад из ОУ 1 и двуполюсников 6 и 7 - фиг, 1), то видно понижение уровня ограничения Е до значения, близкого к У определяемого уровнем ограничения последующего каскада.В качестве доказательства получаемого эффекта рассмотрим прохождение . двуполярного одиночного импульса пря моугольной формы (фиг, 4) через схему, представленную на фиг. 2. При этом для простоты полагаем, что конденсатор 17 отсутствует. Для абсолютных значений уровней насыщения спра ведливо ЕЕПри отсутствии линейных звеньев 9 (10,11) интегратор к моменту времени с э (фиг, 4) перейдет в режим насыщения, При смене полярности в моментначинается изменение напряжения П , а изменение напряжения 11 начинается вмомент, когда появляется запаздывание на величину К=з-. При. наличии линейного звена 9 интегратор попадает в режим насыщения в момент(при попадании ОУ 13 в насыщение). Одновременно начинается изменение сигналов Б и 33 т,е. 77 6устраняется запаздываниеС - улучшаются динамические характеристики устройства Кроме того, устраняется необходимость в регулировке ограничения ОУ. Формула изобретения Линейное корректирующее устройст-, во, содержащее последовательно соединенные линейные звенья, выполненные на операционных усилителях, во входных цепях и цепях обратной связи которых установлены частотно-зависимые элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик эа счет уменьшения влияния естественного ограни-чения операционных усилителей и упрощения регулировки устройства, в него введены безынерционные звенья, причем инвертирующий вход -го операционного усилителя соединен через безынерционное звено с инвертирующим входом 1-го операционного усилителя, а последовательность включения операционных усилителей устанавливается исходя из условия Е;,) Е,)Е;+, для 1) 2, где ,1 - номера операционных усилителей, =-ш, в - нечетные числа, Е; - уровень естественного ограничения, приведенный к входному сигналу,
СмотретьЗаявка
4318612, 16.10.1987
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2572
БИЧУЦКИЙ АЛЕКСАНДР ЯКОВЛЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 5/01
Метки: корректирующее, линейное
Опубликовано: 07.11.1989
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1520477-linejjnoe-korrektiruyushhee-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Линейное корректирующее устройство</a>
Предыдущий патент: Устройство для оптической записи информации
Следующий патент: Адаптивное устройство для идентификации линейных объектов
Случайный патент: Способ определения добротности кристаллов искусственного кварца