Устройство для выделения модуля знакопеременного сигнала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспубликпн 748427(22) Заявлено 140678 (21) 2627543/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. О 06 С 7/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В. С. Годлевский Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННОГО СИГНАЛА 10 Известны построенные по схеме с "идеальным диодом" устройства, содержащие операционные усилители и присоединенные к ним масштабные резисторы и разделительныедиоды для 15 прецизионного выделения модуля энакопеременного сигнала.В таких устройствах разделительные диоды включены в цепи обратной связи операционного усилителя, что дает воэможность 20 исключить неидеальнбсть этих диодов при постоянных или медленно изменяющихся входных сигналах. Однако изэа включения разделительных диодов в цепи обратных связей операцион ного усилителя существенно ухудшаются частотные характеристики известных устройств выделения модулей знакопеременных сигналов. Это про,является в искажвниях выходных сиг 1Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих функциональных преобразователей, детекторов абсо лютных значений сигналов, прецизионного устройства выбора наибольшего сигнала, прецизионного порогового устройства. галов устройств, когда входные сигна- лы изменяют знак, поскольку в это время обратные связи операционного усилителя разорваны разделительными диодами, а интервалы времени такого состояния оказываются сравнительно большими из-эа инерционных свойств усилителя.Наиболее близким по технической сущности является устройство дл выделения модуля знакопеременного сигнала , которое содержит блок выделения однополярной полуволны входного сигнала и сумматор, инвертирующий вход которого соединен масштабными резисторами с входной клеммой устройства и с выходом блока выделения однополярной полуволны входного сигнала, инвертирующий вход операционного усилителя которого соединен масштабным резистором с входной клеммой устройства, причем блок выделения однополярной полуволны входного сигнала построен по схеме с "идеальным диодом", т. е. в обратные связи этого блока включены цепочки, содержащие разделительные диодиНедостатком устройства-прототипа является нйзкая динамическая точ20 40 Сопротивления масштабных резисторов 3, б выбираются таким образом, чтобы оба коэффициента передачи блока 10 по инвертирующему и неинвертирующему входам бь;ли равны друг другу при вьщелении со знаком минус положительной полуволны сигнала 0, когда входной сигнал устройства положителен 0, ) 0 . Поэтому напряжение на выходе блока выделения однополярной полуволны сигнала равно умноженному на отрицательную константу падению напряжения на входном разделительном диоде 1Ф 040 = К 6 09 /где К, - коэффициент передачи блока выделения однополярной полуволны сигнала при 0 о и 09 ) О.Следовательно выходное напряжение сумматора равноО -(О(ф-Од 1 К0 К 6 К 5 М К 4 где к, к 4 ., к 5 - коэффициенты пг- редачи сумматора, величины которых определяются величинами сопротивлений масштабных резисторов 2, 4, 5. 50 бО б 5 ность из-за большого влияния на пог-решность выходного сигнала устройства искажения формы выходного сигнала блока вьщеления однополярнойполуволны входного сигнала привысокой частоте изменения последнего,что обусловлено наличием в обратныхсвязях операционного усилителя этогоблока разделительных диодов.Целью изобретения является повышение точности,Это достигается тем, что устройство, содержащее блок выделения однополярной полуволны сигнала, инвертирующий вход которого через первыймасштабный резистор соединен с входной клеммой устройства, выход блокавыделения однополярной полуволнысигнала через второй масштабный резистор подключен к неинвертирующемувходу сумматора, соединенному черезтретий масштабный резистор с входнойклеммой устройства, содержит входнойразделительный диод и дополнительные масштабные резисторы, первые выводы которых подключены соответственно к инвертирующему входу сумматораи неинвертирующему входу блока выделения однополярной полуволны сигнала, вторые выводы дополнительныхмасштабных резисторов через входной разделительный диод соединены. с входной клеммой устройства,На чертеже приведена схема устройства для вьщеления модуля знакопеременного сигнала.Устройство содержит входной разделительный диод 1, масштабные резисторы 2, 3, 4, 5, б, сумматор 7,входной операционный усилитель 8 иоперационные цепи 9 блока выделения однополярной йолуволны сигнала 10, входную и выходную клеммы 11,12. 5 О 25 ЗО 35 Из (2) видно, что если к = Кдк, аК,= 2 К тоО= -ОК (ОЕсли О 0, то Ою-. о и ток чеРез резистор 2 тоже равен нулю, поэтомуЛТ=О 43 4Таким образом, блок 10 вьщеления однополярной полуволны предназначен только компенсации падения напряжения на входном разделительном диоде. Его выходное напряжение Оо изменяется в малых пределах, определяемых величиной падения напряжения 0 .на входном разделительном диоде при О )О. Поэтому искажения формы выходного сигнала блока 10 выделения однополярной полуволны сигнала при высокой частоте входного сигнала О гораздо в меньшей степени влияют на форму выходного сигнала О сумматора по сравнению с устройством, в котором выходной сигнал блока выделения однополярной полуволны сигнала изменяется в существенно больших пределах и практически полностью определяет собой выходной сигнал сумматора.Использование входного разделительного диода 1 и дополнительных масштабных резисторов 3, 4 выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа,так как приводит к уменьшению влияния динамических погрешностей блока 10 выделения однополярной полуволнысигнала при высокбй частоте входного сигнала устройства на выходной сигналсумматора, что позволяет в 3-4 раза расширить допустимую частоту изменения входного сигнала и приблизить частотный диапазон устройства выделения модуля знакопеременного,сигнала к частотному диапазону инверторов, реализованных на операционном усилителе того же типа, что и усилители устцойства.Поскольку в заявляемом устройстве влияние погрешностей блока выделения однополярной .полуволны сигнала на выходной сигнал устройства намного меньше, чем в устройстве- прототипе, то в качестве блока выделения однополярной полуволны сигнала можно испольэовать менее точ- ные в статике, но более быстродействующие схемы по сравнению с блоком, построенным по схеме "идеальным диодом". Формула изобретенияУстройство выделения модуля знакопеременного сигнала, содержащее блок выделения однополярной полуволны сигнала, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор соединен с входной клеммой устройства, а выход блока выделения однополярной полуволны сигнала через второй масшака Подписное итета ССкрытийнаб., д 5"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Филиал табный резистор - с входной клеммой устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности, устройство содержит входной разделительный диод и дополнительные масштабные резисторы, первые выводы которых подключены соответственно к ин 4241/37 Тираж 751ЦНИИПИ Государственного копо делам изобретений и. о 13035, Москва, Ж, Раушская вертирующему входу сумматора и инвертирующему входу блока выделения однополярной полуволны сигнала, вторые выводы дополнительных масштабных резисторов через входной разделитель ный диод соединены с входной клеммойустройства.