Интегратор с запоминанием

Союз СоветсиинСоцнвлиетичеекикРеспублик ОЛ ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 698009 61) Дополнительное к авт. свид 22) Зал влено 09.03.78 (21) 2 1)М. Кл, 6060 7/1 заявки М с присоединен Гвсуварстеенньа квивтет СССР во делам нзобретаннй в нтнрьпнйДата ликовании опис 2) Авторы изобретен ейфман, Ю, М. Месонжник и О, И. Хуторянский Специальное конструкторское иагностическои аппаратуры аявитель 54) ИНТЕГРАТОР С ЗАПОМИНАНИЕМ емени с периодом кается на промежТ 3. Основная погрешность интегрирования . вход ных сигналов вносится за счет перезаряда накопительного конденсатора, так как в на чальный момент конденсатор разряжается через источник входных сигналов, а затем снова заряжается до напряжения, пропорционального амплитуде входного сигнала. На выход интегратора в каждом периоде будет подаваться сначала линейно-нарастающее напряжение в тече. О и вход.риода -умень. ние времен ного сигнал осто апряжесит от ния. Велич скважности ющего сиги изобретения сле повышение точности тх сигналов.тигается тем, что в инем введены дополниключ, дополнительный егри ь до казан тегра омин налоговыи Изобретение относится к аналого-цифровой измерительной технике,и может найти применение в аналого-цифровых преобразователях, а также в аналоговых измерительных устройствах для обработки информации.Известны интеграторы с запоминанием, выполненные на базе операционного усилителя с запоминающим конденсатором в цепи обратной связи 1) и 21Однако известные интеграторы обладают недостаточной точностью из-за влияния конеч. ного сопротивления операционного усилителя. Наиболее близким предлагаемому пс технической сущности является интегратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через запоминающий конденсатор соединен с инвертирунпцим входом и через аналоговый ключ - с одной из обкладок накопи. тельного конденсатора, другая обкладка которого связана с шиной нулевого потенциала, и согласующий блок, выход которого соединен с инвертируюшим входом операционного усилителя. Аналоговый ключ интегратора замыи с равного длительно а, а в оставшуюся часть напряжение. За счет этог дний уровень выходного н ина этой погрешности зави входных сигналов и от698009накопительный конденсатор и формировательуправляющих сигналов, вход которого соеди.нен со входом интегратора, а выход поцключен к управляющим входам основного и до.полнительного аналоговых ключей, сигнальный 5вход дополнительного аналогового ключа соединен с выходом основного аналогового клю.ча, а выход дополнительного аналогового клю.ча подключен к входу согласующего блокаи одной из обклацок дополнительного накопительного конденсатора, другая обкладкакоторого соединена с шиной нулевого потенциала,На фиг. 1 изображена структурная схемаинтегратора с запоминанием; на фиг, 2 -эшоры напряжений.Интегратор состоит из оператгионного уси.лителя 1 с запоминающим конценсатором 2 вцепи обратной связи, первого аначоговогоключа 3, через который первый накопительныйконденсатор 4 подключен к выходу усилителя 1, второго аналогового ключа 5 и второго накопительного конденсатора 6, включенных между первым накопительным конденса 25тором 4 и входом согласующего блока 7,формирователя управляющих сигналов 8, входкоторого связан со входом интегратора, ак выходу подключены управляющие входыаналоговых ключей 3 и 5, включенных впротивофазе.Входной сигнал 9 (фиг. 2), имеющий дли.тельность Г, иктегрируясь операционным усилителем 1 с запоминающим конденсатором2 в цепи обратной связи, преобразуется впилообразное напряжение 10, максималькаявеличина которого пропорциональна длительности входного сигнала, т.е. О= 1(Т, где- коэффициент пропорциональности.Одновременно входной сигнал поступает40на вход формирователя входных сигналов 8,который из этих сигналов формирует импуль.сы, управляющие работой аналоговых клю.чей 3 и 5, Сигналами формирователя открывается аналоговый ключ 3 и закрываетсяключ 5. Накопительный конденсатор 4. заряжается до максимального напряжения "пилы"Рм. После окончания входного сигнала импульсами формирователя 8 ключ 3 закрывается, а ключ 5 открывается, и накопитель.50ный конденсатор 6 быстро перезаряжается отконденсатора 4 до величины Емкость накопительного конденсатора 655 может быть на два-три порядка меньше ем.кости конденсатора 4, вследствие чего погрешность интегрирования, связанная с перераспределением заряда, будет минимальной,поскольку величина ее определяется соотношением емкостей,Нри поступлении следующего входного сиг.нала накопительный конденсатор 4 разряжается через запоминающий конценсатор 2 в цепиобратной связи операционного усилителя 1 донапряжения, близкого к начальному значениюпилообразного напряжения 10, а затем линейно заряжается,Накопительный конденсатор 6 не принимает участия в переходном процессе, связанномс нарастанием пилообразного напряжения, таккак в интервале времени Г аналоговыйключ 5 закрыт импульсом формирователя уп.ранляющих сигналов 8,Таким образом, в течение каждого периода следования входных сигналов на накопи.тельном конденсаторе 4 будут иметь мест:.перепады напряжения 11 (фиг. 2), а на накопительном конденсаторе 6 и, соответствен.но, на выходе согласующего блока 7 будетквазипостоянное напряжение 12, величина которого пропорциональна длительности входных сигналов 9, т.е. среднее значение напряжения на выходе интегратора определитсякак 3 ср = 1 м = 1 сИз этого равенства видно, что в данномслучае имеется линейная зависимость междусредним напряжением на выходе интегратора и длительностью входных сигналов.Выполнение интегратора с запоминанием поуказанной схеме позволяет практически исключить погрешкость, связанную с перезарядом запоминающего конденсатора. В результате повьппается точность обработки информации вычислительных устройств. Формула изобретенияИнтегратор с запоминанием, содержащий операционный усилитель, выход которого че. рез запоминающий конденсатор соединен с инвертирующим входом и через аналоговый ключ - с одной из обкладок накопительного конденсатора, другая обкладка которого связана с шиной нулевого потенциала, и согласующий блок, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного уси.лителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены дополнительный аналоговый ключ, дополнительный какопительный конденсатор и формирователь управляющих сигналов, вход которого соединен со входом интегратора, а выход подключен к управляющим входам основного и дополнительного аналоговых ключей, сигнальный вход дополнительного аналогового ключа соФМГ,ЦНИИПИ Заказ 6562/16 Тираж 780 исное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная спилен с выходом основного аналогового ключа, а выход дополнительного аналогового клю.ча подключен к входу согласующего блокаи одной из обкладок дополюпельного накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенци.ала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Развертывающие системы. Сборник попред, В. Л. Славинского, М., Энергия". 1976,с. 144-150.2. Мурсаев А. Х., Смолов В. Б, и Угрюмов5 Е. П. Точные ключи, операциошгые усилителии устройства запоминания йапряжсний. Л.,