Дифференцирующее устройство

Сфез СоветскихСоциалистическихРеспублик О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 798885 К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 101078 (21) 2672640/18-24с присоединением заявки Нов(Я)м..з О 06 С 7/186 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) ДиффеРенЦиРУющее устРОЙстВО Изобретение относится к аналого вой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах и устройствах.Известно устройство, содержащее операционный усилитель, во входной цепи которого включен дифференцирующий конденсатор, а в цепи обратной связи - масштабирующий резистор 1 .Недостаток данного устройства заключается в наличии ложного сигнала на выходе усилителя в течение некоторого времени после включения питающего напряжения. Это объясняется тем, что при включении питающего напряжения появляется разность потенциалов между входом устройства и входом операционного усилителя. Эта разность вызывает ток через конденсатор, который, как правило, значительно больше, чем ток, вызываемый изменением входного сигнала. Вследствие этого дифференцирующее устройство входит в состояние насыщения и находится в нем до окончания переходного процесса во входной цепи операционного усилителя. Наиболее близким по технической;.ущности к предлагаемому является дифференцирующее устройство на операционном усилителе с ключами, связанными с входом усилителя. С помощьюключей осуществляется управлениережимами работы устройства 21 .. Однако, недостаток, связанный свозникновением ложного сигнала навыходе при подаче питающего напряжения, присущ и этому устройству.Цель изобретения - повышение точности за счет устранения ложного выходного сигнала при включении питания.Цель достигается тем, что диффе ренцирующее устройство, содержащеепервый операционный усилитель, подключенный входами питания к положительной и отрицательной шинам питания, сигнальный вход которого соеди нен с его выходом через первый масштабирующий резистор, а с входом устройства - через первый дифференцирующий конденсатор, и два ключа, содержит два ключевых транзистора, второй 25 операционный усилитель, подключенный входами питания к положительнойи отрицательной шинам питания, второй дифференцирующий конденсатор,второй и третий масштабирующие реэис торы, при этом сигнальный вход пер 798885д 1= - п4Т 5где Т = В,Су,Эффективность изобретения определяется повышением точности дифференцирования. Формула изобретения вого операционного усилителя связанс шиной нулевого потенциала черезпервый ключевой транзистор, а с выходом - через второй ключевой транзистор, сигнальный вход второго операционного усилителя подключен кположительнойшине питания черезпоследовательно соединенные второйдифференцирующий конденсатор и второй масштабирующий резистор, а котрицательной шине питания - черезтретий масштабирующий резистор, выход второго операционного усилителясоединен с управляющими входами ключевых транзисторов,На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство. 15Устройство содержит первый операционный усилитель 1, первый дифференцирующий конденсатор 2, первый масштабирующий резистор 3, шины 4 и 5питания, ключевые транзисторы 6 и 7, 20второй операционный усилитель 8, второй дифференцирующий конденсатор 9,второй 10 и третий 11 масштабирующиерезисторы, вход 12 и выход 13 устройства, 25Устройство работает следующимобразом.При включении питающего напряженияконденсатор 9 начинает заряжаться.Если резисторы 10 и 11 выбраны так,что Кой, то пока конденсатор9 заряжается, результирующий ток навходе усилителя 8 положительный,полярность напряжения на выходе усилителя 8 отрицательна, ключи б и 7открыты. При этом выходной сигналустройства равен нулю.При уменьшении зарядного тока конденсатора 9 результирующий ток навходе усилителя 8 станет отрицательным, ключи б и 7 размыкаются и опе,рационный усилитель 1 начинает работать в обычном режиме дифференцирования входного сигнала.Таким образом, осуществляется автоматическое управление режимом работы дифференцирующего усилителя 1,обеспечивающее нулевой уровень напряжения на выходе в течение определенного отрезка времени от.момента включения питания. Продолжительность 50указанного отрезка времени должна бытьтакой, чтобы за это время закончился переходной процесс в цепи дифференцирующего конденсатора 2. Продолжительность отрезка определяетсяследующей зависимостью Дифференцирующее устройство, содержащее первый операционный усилитель, подключенный входами питанияк положительной и отрицательной шинам питания, сигнальный вход которого соединен с его выходом черезпервый масштабирующий резистор, ас входом устройства - через первыйдифференцирующий конденсатор, идва ключа, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностй эа счет устранения ложного выходного сигнала при включении питания,оно содержит два ключевых транзистора, второй операционный усилитель,подключенный входами питания к положительной и отрицательной шинам питания, второй дифференцирующий конденсатор, второй и третий масштабирующие резисторы, при этом сигнальныйвход первого операционного усилителясвязан с шиной нулевого потенциалачерез первый ключевой транзистор, ас выходом - через второй ключевойтранзистор, сигнальный вход второгооперационного усилителя подключенк положительной шине питания черезпоследовательно соединенные второйдифференцирующий конденсатор и второй масштабирующий резистор, а к отрицательной шине питания - черезтретий масштабирующий резистор, выход второго операционного усилителясоединен с управляющими входами ключевых транзисторов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник "Вычислительная техника", Под ред. Г, Хаски и Г. Корн,т. 1, "Энергия", 1964.2. Урмаев А.С. Основы моделирования на аналоговых вычислительных машинах, 1978, с. 33 (прототип)798885 Ьиа юл ставитель Г. Осиповхред Ж.Кастелевйч.х Кеви екторИ. Муск акт Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аз 10060/70 ВНИИПИ по д 113035, Моосударс лам нзо ква, Жражт 56венного комиретений и о5, Раушская те кр на ПодписноСССРийд. 4/5.