Дифференциатор напряжений

(43) Опубликовано Гее 1 даретввннцй некнтвтВееета Мнннетрев ВССРве,оавв еаеервтвннйн етнрцтнй 681.335088.8(45) Дата опубликования описания 2001.7.ф. Ермако Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнически институт им. Серго Орджоникидзе(71) Заявнтел фЕРЕНЦИАТОР НАПРЯЖЕНИ Изобретениечислительной тедля дискретногологовых сигналоматики,Иэв тносится к области выники и предназначено дифференцирования анав устройствах автоестны дифференпиаторы, работах основана на взятии приращениений на определенном интервале кото напр врем иреренци 20 В дифференциаторе 1 1 при вычислении приращения используются диодноконденсаторные запоминающие ячейки, управляемые от ключей. Однако приращения могут быть получены лишь на участках быстрого измерения напряжений, что ограничивает рабочий диапазон,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дифференциатор напряжений 12 , содержащий операционные усилители, соединенные неинвертируюцими входами с входом дифференциатора. Выходы первого и второго операционных усилителей через соответствующие разделительные диоды, включенные встречно-параллельно, подключены к одной из обкладок первого запоминающего конденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала. Выходы третьего и четвертого операционных усилителей через соответствующие разделительныедиоды, включенные встречно-параллельно, подключены к одной из обкладоквторого запоминающего конденсатора,другая обкладка которого соединенас шиной нулевого потенциала, Выходгенератора прямоугольных импульсовсвязан с единичным входом триггера.Недостатком устройства является ог 10 раниченный динамический диапазон,Целью изобретения является расние динамического диапазона диффеатора.Цель достигается тем, что предложенный дифференциатор содержит последовательно включенные первый элементзадержки и инвертор, выход которогосвязан с инвертирующими,входами первого и второго операционных усилителейа вход первого элемента задержки подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов,и второй элемент задержки, подключенный к прямому выходу триггера. Первый запоминающий конденсатор 25 подключен к инвертирующим входам третьего и четвертого операционных усили.телей. Инверсный выход.триггера подключен к инвертирующему входу третьего операционного усилителя и неинвер- ЗО тирующему входу четвертого операционного усилителя. Выход второго Элементта задержки связан с нулевым входом триггера.ф Функциональная схема дифференциатора представлена на чертеже.Он содержит операционные усилители. 1-4, запоминающие ондвнсаторы 5,6, генератор 1 прямоугольных импульсов, триггер 8, элементы задержки 9, 10, инвертор 11 и разделительные диоды 12- 15Устройство Работает .следующим обра эом.Дифференцируемое напряжение Ц пос,тупает на инвертирующие входы усилите-: ля. Триггер 8 находится в,состоянии, 18 когда напряжение имеется на вго пря" мом выходе. Это напряжение приложено ко входам смещения усилителей 3 и 4, в результате напряженке на конденсаторе 6 поддерживается постоянным и М равным значению, накопленному в пре дыдущем такте генератора 7.Во время очередной паузы генерато ра 7,которая начинается в момент Фу на выходе инвертора 11 появляется на" пряжение,запирающее диоды 12 и 13. В результате на конденсаторе 5 напряжение У (С,) запоминается и поддерживает" ся в течение всей паузы генератора.На . выходах усилителей 3 и 4 выделяется в это время приращение входного напряжения 0 з=О(с(без учета смещенно го напряжения этоох усилителей).Появление импульса генератора 1 (в момент) приводит к срабатыванию 36 триггера 8, который снимает напряже" . нив смещения со входов усилителей 3 и 4. При этом через один иэ открывшихся диодов (14 или 15) быстро заряжа-, ется конденсатор 6 д эначен 03, 40 С задержкой времени 1 Г триггер возвра". щается в исходное состояние ( в момент) и запирает диоды 14 и 15. При этом на конденсаторе 6 запоминается напряжение 0,ОВО.), равное н" ращению напряжения на интервале С 1-С;,46: Длительность интервала дС =С+ длительность.паузы генератора 7).В момент времени Ь срабатывает ин вертор 11 и снимает напряжение смещения со входов усилителей 1 и 2,что приводит к уменьшению до нуля напряжений на выходах 3 и 4 Усилителей (беэ учета смещающего напряжения этих усилителей).Аналогичная операция повторяется 6 в каждом такте генератора 7, причем каждый раз на выходе появляется на пряжение, равное приращению 40 диф ференцируемого напряжения на единичном интервале АС С+ С, 60 Аналогично работает дифференциаторпри уменьшении входного напряжения О,а также при его отрицательных значениях. Для обеспечения работоспособности устройства при любых измененияхнапряжения диодно-емкостные ячейкиснабжены входными цепями заряда и разряда,Формула изобретенияДиффвренциатор напряжений, содержащий операционные усилители, соединенные неинвертирующими входами с входом дифференциатора, выходы первого и вто рого. операционных усилителей через соответствующие разделительные диоды, включенные встречно-параллельно, подключены к одной иэ обкладок первого запоминающего. конденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, выходы третьего и чет-, вертого операционных усилителей через соответствующие:разделительные диоды, вкйоченные встречно-параллельно, подключены к одной из обкладок второго запоминающего конденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала,:и.гейератор прямоугольных импульсов, -восход которого связан с единичным.входом триггера, о т л и ч а ю щий с я Тем, что, с целью расширениядинамического диапазона, дифференциатор содержит последовательно включенные первый элемент задержки и инвертор,выход которого связан с инвертирующими входами первого н второго операционных усилителей, а вход первого элемента задержки подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, и второй элемент задержки, под" ключенный к прямому входу триггера;причем первый запоминающий конденсатор подключен к иннертирующим входам треть- его и четвертого операционных усилителей инверсный выход триггера подключен к инвертирующему входу третьего операционного усилителя и неинвертирукщему входу четвертого операционного усилителя выход второго элемента задержки связан с нулевым входом триггераИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9, 449345, кл. Я 06 З 7/18, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9 524189 кл. С Об С 7/12, 1975,591871 Составитель Г. ОсиповЛ.утехина Техред З.Фанта Корректор Е,Папи Реда аказ 593/43ЦНИИЛИ Филиал ППППатент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж Государственно по делам изоб Москва, Ж826о комитеетений иРаушска Подписное Совета финист ткрытнй наб., д. 4/5