Развертывающий операционный усилитель

О Й - И-"О-"А Н И Е 769556 Союз Советских Социалистнческнх Республик(23) При тет -СССР лам изобрет и открытий нь Ъе 3) О.И, Цыт елябинский политехнический институ им. Ленинского комсомола(54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УС ИЛ ИТЕЛЬИзобретен тельной техн ным устройст преобразован пюльзовано в ие относится к области усили,ки, в часпнюсти .к усилительвам с широтно-импульсным ием сипнала, 1 и может быть исвычйслительных машипах. Известен юперационныи усилитель с широтно-иипульсной модуляцией си 1 гнала, содержащий соединенные последовательно интегратор, усилительный блок и релейный элемент (Ц.Это устройслво характеризуется низкой точностью работы.Из известных усгройств аналогичного назначения наиболее близким к изобретению является;развертывающий операционный усилитель, содержащий соединенные последовательно сумматор, интегратор, первый релейный элемент, преобразователь частота - напряжение, амплитудный мо дулятор, первый вход которого подключен к выходу преобразоаателя частота - напряжение, первый вход сумматора является,входом развертывающего операциювного усилителя, выходам которого является выход перьвого релейного элемента, подключенный ко второму,входусумматора,:источнвк,питания, выход которото присоединен к входу питания первогорелейного элемента, а вход является входом сетевого пита- ЗО няя развертывающего операционного усилителя и источник опорного напряжения 121.Недостаткам известного устройства является невысокая точность работы, которая определяется стабильностью амплитудывыходных импульсов, определяемой иеточником питания, и влиянием сигналов помех, поступающих ют источника питания.Целью изобретения является повышениеточноспи работы устройства.Предложенный, развертывающий операционный усилитель отличается от известного,тем, что в нвгю введен второй релейный. элемент, вход, которого соединен с дюполнительным входом развертывающего операционного усилителя. Выход второго релейного элемента подключен ко .второму входуа 1 мплитудного модуляторавыход которогоприсоединен,к третьему входу сумматора,Третий вход амплитудногю модулятора соединен с выходом источника опорного напряжения.Функциональная схема предложенного,развертывающего операциюнното усилителяизображена на чертеже,Он содержит сумматор 1, интегратор 2,первый и второй релейные элементы 3 и 4,змплитудный модулятор 5, преобразовательчастота - напряжение б, источ 1 ник питания 7 и источник опорного напряжения 8.Устройство, работает следующим образом.Сумматор 1 интепратор 2 и первый релейный элемент д образуют автаколебательный контур с ч астати о-,широтноимлулианым,преобразованием (модуляцией) входного сигнала.,Переключение .релейного элемента 3 прюисхюдит при аипнале на выходе, интегратора 2, равиюм поропам срабатывания,релейного элемента 3 Выходное10 налряжение релейнаго элемента 3 вмеет прямоугольную форму, положительные и отрицательные импульсы которого,равны пю амплитуде, определяемой;выходным напряжением источника питания 7. 15При нулевом значении сигнала на входе 9 развертывающепо аперациюнного усилителя на его выхюде 10 формнруется симметричное прямоупольное напряжение, ареднее значение котаропо,за период авто- колебаний ранно нулю.Прк значении входного сигнала, отличном от нулевого, на выходе 10 формируется прямоугольное напряжение, относительная прадолиительнасть импульоов которо по определяется величиной и значком входнюго сигнала.Для уменьшения ошибыи преобразования входного сигнала ьследстьие влияния сигналов помех со стороны питающего на- З 0 лряжения частота автакюлебаний синхро.низяруется с частотой напряжения се пи, подаваемого иа дюполнительный вход 11;развертывающего операционного,усилителя. Синхронизация юсуществляетая с помощью 35 втарогю релейного элемента 4,и амплитуднопо модулятара б. Гармоничвакий,сигнал напряжения сети в элементе 4 преобразует ся в вмпулысы лрямоугольной формы, юторые,поступают иа модулятор 5, На другой 40 вход модулятора б,поступает сигнал, величина которого пропорциональна частоте выходного напряжения,с выхода 10. Этот сигнал фармилуется в преобразователе частота - напряжение б. 45Выходной сигнал модулятора б,имеег период, соответствующий периюду питаю.цего сетевого напряжения, и амплитуду, пропорциональную частоте. выходного напряжения;развертывающего опер ационното 50 усилителя. При этам амплитуда выходных импульсов, модулятора Б превышает долустимое значение выхюднюго аи,гнала развертывающего операционнюпо усилителя, что неабходимю для синхронизации частоты .переключений элемента 3 внешним периодическим воздействием.Начальнюе значение амплитуды сиихронизнрующего воздействия определяется ве личиной напряжения,источаииа опорного 60 напряжения 8.В:режиме сннхрюнизации выходное напряжение ннтегратора 2 при юоьпадении значков сигнала с выхода 10 и выходного сигнала модулятора б стремится к нулево му значению, при иоторам пвреключаетоя элемент 3, а при неоаьпаденои знаков указанных сигналов выходное напряжение интегратора 2 нарастает в сторону, противо- положную полярности,выходного и 1 мпульса :модулятор а б.При нулевом,значенни аигнала на входе 9 выходное напряжение интегратора 2 сим,метричню отнюсительню нулеваго уровня, что обуславливает сньажность выходных импульсов усч;ройстваравную 6,5, прои которой среднее зиачение за период автоколебаний равно нулю, При,значении сигнала на входе 9 развертывающепо операционного усилителя, отличном ют,нуля, выходное напряжение интепратора 2 амещается относительно нулевапо уравня, и на выходе 10 имеет место сигнал, соответствующий;величине и полярности аигнала на входе 9.Таким образом, равенспвю периода переключения (частоты автоколебаний) первого,релейного элемента 3 периоду сетевогю напряжения,позволяет,практичесии полностью иаключить 1 влияние на,работу устройства памеховых сигналов, вмеющнх частюту, равную иди иратную частоте сетевого напряжения. Это юбусловлено тем, чпо по- меховые сигналы нмеют среднее нулевое значение, В этих условиях достаточно частоту автокюлебаний выходного напряжения развертывающего операцнаннопо усилителя сделать равной частоте памеховаго свгнала, чтобы влияние этой;помехи свести к минимуму.фар мул а изобретени яРазвертывающий операционный, усилитель, содержащий соединенные последовательно, сумматор, интегратор, первый релейный элемент, преобразователь частота - напряжение,и амплитудный модулятор, первый вход котарогю подключен к выходу преобразователя частота - напряжение, первый вход сумматора является входам развертывающепо операционного усилителя, выходом которого является выход перваго релейного элемента, подключенныц ко второму входу сумматора, источник питания, выход,которого присоединен к вхюду питания первого релейного элемента, вход источника п 1 нтания являепся входам сетевого 1 питания развертывающего олерацяонного усилителя, источннк опорного налряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью павышения точнюсти работы, в него введен второй релейный элемент, вход которого соединен с входом сетевого питания развертывающего операционного усилителя; выход второго релейного элемента подключен ко вторюму вхюду амплитудного модулятора, выход которого присоединен к третьему входу сумматора, третий вход амплитуднопо модулятора соеди769556 1. Авторское свидетельство СССР482758, йсл. 6 06 Й 7 И 2, 1974,2, Авторское ащщетвльспво СССР5547781, ил. б 06 Й 7/16, 1975 (лрототип). Составитель О. ОтрадновТехред И. Заболотнова Коррект Осиновсакя Редактор Л. Утехина Заказ 1288/1296 Изд.485 Тираж НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам 113035, Москва, Ж, Раушская наб., ил пред Патент Тип. Хар нен свыходом источнвка опорного напряжения Источзики инфомр:ацюи, првнятые вовнимание при экспертизе; 72 Подписноеизобретений и открытий