Решающий усилитель

(51) М. Кл. 6 06 д 7/12 Гасударственный комитет Совета Мннистраа СССР пп делам изобретений н открытий(54) РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЪ Решающий усилитель относится к области вычислительной техники и может быть использован, например, в индикаторных устройствах, где контролируемая величина задается отклонением луча.Известны операционные усилители, выполняющие операции дифференцирования, ограничения заданной величиной и интегрирования. На таких, последовательно включенных, усилителях в принципе возможно получение выходного напряжения, имеющего производную по времени, ограниченчую заданной величиной, при любом законе изменения по времени входного напряжения. Однако реализация усилителя по такому известному принципу вызывает большие трудности, так как требуется несколько последовательно включенных операционных усилителей, особенно большие трудности возникают, если необходимо передавать постоянные уровни напряжения.Целью изобретения является создание простой и надежной схемы решающего усилителя, обеспечивающего ограничение величины производной по времени выходного напряжения при любом законе изменения во времени входного напряжения и передачу постоянных уровней напряжения сигнала.В изобретении эта цель достигается тем, что в состав решающего усилителя, содержащего усилитель постоянного тока с конденсатором в цепи обратной связи и резисторы отрицательной обратной связи и входной, имеющие общую (суммирующую) точку соединения, введен ограничитель тока, включенныймежду вышеупомянутой суммирующей точкой решающего усилителя и выходом усилителя постоянного тока.На фиг. 1 изображена схема решающегоусилителя; на фиг. 2 - эпюры напряжений,10 поясняющих работу решающего усилителя; нафиг. 3 - пример схемной реализации, решающего усилителя,Предлагаемое устройство содержит источник 1 входного напряжения сигнала С, бал 15 ластное входное сопротивление 2, ограничитель тока 3 с верхним уровнем ограничения(равным+ 1 р - 1, - 1,) и нижним уровнем ограничения (равным - 1= - 1,),1,1=211, 1,сопротивление 4 отрицательной обратной связи с номиналом Я, конденсатор 5 обратной связи с номиналом С и усилитель постоянного 25 тока (У,ынапряжение на выходе усилителя).Источник 1 входного напряжения сигналаподключен на вход усилителя через балластное сопротивление 2 и ограничитель тока 3 (с уровнями ограничения: верхним +1 р, 30 нижним - 1 р. Между выходом усилителя 6и входом ограничителя тока 3 включено сопротивление 4 отрицательной обратной связи. Между выходом и входом усилителя 6 включен конденсатор 5 обратной связи,При малых значениях производной входного напряжения сигнала или при постоянных (квантованных) уровнях входного напряжения сигнала ток через конденсатор 5 близок к нулю (1 с-О). Входной ток усилителя 6 также близок к нулю, так как входное сопротивление усилителя 6 достаточно велико. При этом, по закону Киргофа, ток 1 з с выхода ограничителя тока 3 также близок к нулю. 1 з=1,(1, - ток на входе ограничителя тока 3), так как ток через ограничитель тока 3 не превышает (по абсолютной величине) уровней ограничения тока(+ 1 огр)111 1 огр(1 д)Точки а и б (см. фиг. 1) как бы замкнуты между собой (1 с:О), поэтому коэффициент усиления устройства К определяется (в этом режиме) сопротивлением отрицательной обратной связи выхУ, Я бгвх б(3) где 01 з - напряжение на выходе усилителя в момент 1 з,Ограничения производной нет.При больших значениях производной сигнала на входе решающего усилителя, например, при появлении на входе скачка напряжения с вертикальным фронтом нар оста ния (см, фиг, 2, интервал 1 з - 1 з) происходит резкое увеличение тока 1, на входе ограничителя тока 3, на выходе ограничителя ток принимает значение+1 р, (при 1)+1 огр). По закону Киргофа ток через конденсатор 5 также равен +1 огр, поэтому напряжение на выходе усилителя 6 (в интервале времени Ьз - 1 з) определяется по формуле: 1 - текущий момент времени, С - емкость обратной связи. Дифференцируя формулу (3), получим: 1 вых + хогр(4) 1 С т, е. при сколь угодно большой положительнойвеличине производной на входе решающегоусилителя величина производной напряжения10 на выходе устройства ограничена величиной+ 1 огрСАналогично, при сколь угодно большой от 15 рицательной величине производной на входеустройства величина производной на выходеустройства ограничена величиной- хогр уС2011 редлагаемый решающий усилитель припростои и надежнои схеме выполняет общуюзадачу - ограничение производной выходногонапряжения сигнала по времени при любой,25 сколь угодно большой величине производнойвходного напряжения сигнала, и обеспечиваетпередачу постоянных уровней сигнала, Вследствии этого предлагаемыи усилитель можетбыть применен для выполнения большого чис 30 ла важных технических назначений (повышение помехоустойчивости, создание на экранеиндикатора изображений специальной формыит.д,),35Предмет изобретенияРешающий усилитель, содержащий усили тель постоянного тока с конденсатором в цепиобратной связи, входной резистор и резистор отрицательной обратной связи, включенный между суммирующей точкой решающего усилителя и выходом усилителя постоянного тока, 45 отличающийся тем, что, с целью ограничения величины производной выходного напряжения, он содержит ограничитель тока, включенный между суммирующей точкой решающего усилителя и выходом усилителя по стоянного тока,-ОК Составитель НаумовРедактор Е, Семанова Техред Г. Васильева Корректор Т. Гревцов Подписно Заказ 120/17 Цнпография, пэ. Сапчно Изд. М 1977 ПИ Государственного по делам изоб Москва, Ж, Тираж 651омитета Совета Министретений и открытийаушская наб., д, 4/5