Функциональный преобразователь

Сфвз Соввтскнк Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл б 06 6 7/26 с присоединением заявки Но Государственицй комитет СССР яо Аедам язобретенив н открытой(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение отйосится к аналоговой технике.Известен функциональный преобразователь, содержащий резисторы, стабилитроны и потенциометры 11),Его недостатком является низкаяточность, обусловленная влиянием нагрузки из-за пассивного характерасхемы.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий выходной операционный усилитель,выход которого является выходом преобразователя и через первый резистор 5обратной связи соединен с входом выходного операционного усилителя,первый и второй операционные усилители, между входом и выходом каждо"го иэ которых включены соответственно второй и третий резисторы обратной связи, вход первого операционного усилителя соединен. с выводом первого входного резистора, свободныйвывод которого является входом пре" 25обраэователя, выход первого опера.ционного усилителя через второй входной резистор соединен с входом второго операционного усилителя и черезтретий входной резистор с входом вы 30 ходного операционного усилителя, первую группу из и резисторов, первыевыводы которых соединены с вхбдом первого операционного усилителя, вторуюгруппу нэ и резисторов, первые выво"ды которых объединены и через четвертый входной резистор соединены свходом выходного операционного усилителя, а через первый масштабныйрезистор - с выходом второго операционного усилителя, и пар последовательно и встречно соединенных стабилитронов, первые выводы которыхсоединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые выводыс свободными выводами соответствующих резисторов первой и второй групп,выход второго операционного усилите"ля через второй масштабный резисторсоединен с входом первого операционного усилителя 123,Недостатком этого преобразователя является дополнительная погрешность, обусловленная дрейфом нуляоперационных усилителей,Цель изобретения - повышение точности,Цель .достигается тем, что функциональный преобразователь, содержащийвыходной операционный усилитель, 809236выход которого является выходом пре" образователя и через первый резистор обратной связи соединен с входом выходного операционного усилителя, первый и второй операционные усилители, между входом и выходом каждого из которых включены соответственно второй й третий резисторы обратной связи, вход первого операционного усилителя соединен с первым выводом первого входного резистора, второй вывод которого является входом преобразователя, выход первого операционного усилиталя через второй входной резистор соединен с входом второго операционного усилителя и через третий входной ре" эистор - с входом выходного операци З онного усилителя, первую группу изи резисторов, первые выводя которых соединены с входом первого операционного усилителя, вторую группу иэ и резисторов, первые выводы которых 33 объединены и через четвертый входной резистор соединены с входом выходного операционного усилителя, а через первый масштабный резистор - с выходом второго операционного усилителя, и ру пар последовательно и встречно соединенных стабилитронов, первые выводы которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые выводы - с вторыми выводами соответствующих резисторов первой и второй групп резисторов, выход второго операционного усилителя через второй масштабный резистор соединен с входом первого операционного усилителя, дополнительио содержит первый и второй ключи, пятый входной резистор, запоминающий конденсатор, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющими входами ключей, информационный вход первого ключа 40 соединен с входом преобразователя, а выход - с шиной нулевого потенциала, вход выходного операционного усилителя через пятый входной резистор соединен с информационным входом вто-рого ключа, выход которого подключен к выходу выходного операционного усилителя, запоминающий конденсатор включен между информационным входом второго ключа и шиной нулевого потенциала.На чертеже приведена схема преобразователя.Функциональный преобразователь содержит выходной операционный усилитель 1, первый и второй операцион.ные усилйтели 2 к 3, первый, второй, третий, четвертый и пятый входные резисторы 4,5,6,7 и 8,. первый, второй, третий резисторы обратной связи 9, 10 и 11, лервый и второй масштаб ные резисторы 12,и 13, первую и вторую группы из и резисторов 14 .14 и 15 ,15, и пар последовательно и встречно включенных стабилитронов 1616, первый и второй клю чи 17 и 18, генератор 19 тактовых импульсов, запоминающий конденсатор 20.Преобразователь работает следующим образом,Выбором стабилитронов пар 16 .16 и производится разбиение на участки аппроксимации заданной нелинейнойЯарактеристики.Выбором сопротивлений резисторовпервой группы резисторов 14. 14устанавливаются наклоны участков айпроксимацииС помощью регулировки сопротивлений первого и второго масштабных резисторов 12 и 13 устанавливается наклон начального участка аппроксимации.Процесс компенсация дрейфа нулевого уровня преобразователя состоит иэциклов подготовки и коррекции. Разделение на циклы происходит с помощью первого и второго ключей 17 и 18,управляемых генератором 19 тактовыхимпульсов,В цикле подготовки, при появлениисигнала с выхода генератора 19 импульсов, ключи 17 и 18 открываются. Приэтом ключ 17 производит шунтированиевхода преобразователя, а ключ 18 замыкает цепь заряда запоминающего конденсатора 20, выходным напряжениемпреобразователя, которые в этом случае равно дрейфу нулевого уровня.Для обеспечения требуемой точностивыбирают постоянную времени зарядатакой, чтобы за время действия импульса запоминающий конденсатор 20 успелзарядиться до уровня, соответствующегозначению выходного напряжения преобразователя.В цикле коррекции ключи 17 и 18 закрыты. При этом происходит разряд конденсатора 20 через пятый входной резистор 8, Выбрав сопротивление пятого входного резистора 8 выходйого усилителя 1 достаточно большим, можнообеспечить точную компенсацию дрейфа нуля в период между поступлениемуправляющих импульсов,Таким образом, процесс компенсациидрейфа нулевого уровня преобразователя разделен на два чередующихся цикла,в один иэ которых происходит запоминание величины дрейфа нуля, а в другой - его компенсация.Предлагаемое техническое решениепозволяет в несколько раз уменьшитьпо сравнению с известным устройствомпогрешность, обусловленную дрейфомнуля операционных усилителей преобразователя, что дает воэможностьповысить его точность и расширитьтемпературный диапазон его применения,Формула изобретенияФункциональный Преобразователь,содержащий выходной операционныйусилитель, выход которого является809236 756 Подпис НИИПИ Заказ 428/62 Ти илиал ППП "Патентфг.ужгород,ул.Проектная,4 выходом преобразователя и через первый резистор обратной связи соединенс входом выходного операционногоусилителя, первый и второй операционные усилители, между входом и выходом каждого из которых включенысоответственно второй и третий резисторы обратной связи, вход первогооперационного усилителя соединен спервым выводом, первого входного резистора, второй вывод которого являетсявходом преобразователя, выход первого операционного усилителя через второй входной резистор соединен с входом второго операционного усилителяи через третий входной резистор-с входом выходного операционного усилителя, первую группу иэ и резисторов,первые выводы которых соединены с входом первого операционного усилителя,вторую группу иэ и резисторов, первыевыводы которых объединены и через зОчетвертый входной резистор соединеныс входом выходного операционного усилителя, а череэ первый масштабныйрезистор - с выходом второго операционного усилителя, и пар последовательно и встречно соединенных стабилитроиов, первые выводы которых соединены с выходом второго операционного усилителя, а вторые выводы - свторыми выводами соответствующих реэисторов первой .и второй групп резисторов, выход второго операционного усйлителя через второй масштабныйрезистор,соединен с входом первогооперационного усилителя, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности он содержит первыйи второй ключи, пятый входной резистор, запоминающий конденсатор, генератор тактовых импульсов, выход которого соедниен с управляющими входами ключей, информационный вход первого ключа соединен с входом преобразователя, а выход - с шиной нулевого потенциала, вход выходного операционного усилителя через пятыйвходной резистор соединен с информационным входом второго ключа, выходкоторого подключен к выходу выходного операционного усилителя, заломи"нающий конденсатор включенмежду информационным входом второго ключа ишиной нулевого потенциала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Смолов В,Б. Аналоговые вычислительные машины. М Высшая школаф,1972, с. 275, фиг, Чl -56,/2. Авторское свидетельство СССРР 607234, кл. С 06 С 7/26, 1978