Трехканальное резервированное аналоговое устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 08. 10. 80 (21)2995036/18-24 511 М. КП. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -С 05 В 23/02 Н 05 К 10/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийОпубликовано 07,08 82 Бюллетень Мо 29 Дата опубликования описания 07.08,82 1331 УДК б 2.5: 6 81,3 19(088 8)(54) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВОИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено для построения систем повышенной надежности.Известно резервированное аналоговое устройство, содержащее по каждому каналу операционный усилитель, в котором для повышения точности работы и снижения влияния внутреннего сопротивления источников сигналов и сопротивления нагрузки резисторы в цепях обратной связи операционных усилителей присоединены вторыми выводами к выходу диодно-,резистивной схемы выбора и к выходу устройства 11 .Недостатками устройства являются малый.диапазон линейного выходного напряжения (О0,3 ц,щ,. ) и боль шая погрешность при наличии одной неисправности (неисправности типа короткого замыкания или обрыва одного иэ выходных диодов приводят к. появлению погрешности более 100).Известно также устройство для выделения срединного значения, содержащее (2 п+1) параллельных каналов, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных входного масштабного резистора, усилителя и ограничителя тока, выход которого подключен к выходу устройства и через масштабный резистор обратной связи соединен со входом усилителя. Повышениебыстродействия и расширение полосырабочих частот в нем достигнуто засчет введения в каждый канал сглаживающих конденсаторов, включенных параллельно ограничителю тока 12 .Недостатки устройства - малый диапазон линейного выходного напряженияЩы п,а -02 Ц пит ) и значительнаяпогрешность коэффициента передачиустройства, так как погрешность коэф фициента передачи операционного усилителя прямо пропорциональна приведенному к его неинвертирующему входу коэф фициента передачи. В устройстве толькочасть (ЛИ йЛвы) выходного токаоперационного усилителя, работающегов линейном режиме, поступает на нагрузку, а большая его часть ответвляется через ограничитель тока на один изоперационных усилителей, работающихв режиме насыщения (имеющего выходное напряжение другой, полярности).Это приводит к увеличению коэффициента передачи операционного усилителяи возрастанию погрешности коэффициента передачи.94963 Я формула изобретения 60 65 Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсярезервированное аналоговое устройство, содержащее в каждом канале операционный усилитель, первый вход которогоподключен к источнику входного сигнала, 5а второй вход - к выходу устройства, выходы операционных усилителей через ограничивающие резисторы подсоединены к нагрузке 3 .Однако известному устройству присущи недостатки предыдущего устройстваЦель изобретения - повышение точности работы и расширение функциональных воэможностей устройства, вчастности диапазона линейного выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем,что в трехканальное резервированноеаналоговое устройство, содержащеев каждом канале операционный усилитель, первый вход которого подключен к источнику входного сигнала, авторой вход - к выходу устройства,введены три ограничительных резистора и три диОдных моста В каждОмиэ которых точки соединения катодаодного диода с анодом другого диодав одном плече подключены к выходусоответствующего операционного усилителя, а в другом плече - к выходуустройства, точки соединения двуханодов диодов одного моста черезСООтветствующий ограничительный резистор подсоединены к точкам соединения двух катодов диодов другого моста.На чертеже приведена схема трехканального резервированного аналогового устройства.Устройство содержит операционныеусилители 1-3 с резисторами 4-9,диодя 10-21, ограничительные резисторы 22-24, резисторы 25-27 и элемент28 нагрузки, диоды 10-21 образуюттри диодных моста 29-31Устройство работает следующим образом. 45Устройство выделяет срединныйпо величине из трех сигналов, т.е.ьыю" ахмед КЙвкКехь50Подаваемые на входы устройствасигналы поступают через резисторы 4-6на операционные усилители 1-3, усиливаются ими и поступают на соответствующие входы пассивной схеьывыбора, содержащей мосты 29-31, средин 4 ное из трех значений .напряженийчерез два иэ диодов 10-21 и один изограничительных резисторов 22-24поступает на выход устройства. Рассмотрим случай, когда Йо==биост осью а К вчвк 1о вм" навход подается сйгнал положительнойполярности. Вследствие того, чтообратная связь на операционные усилители подается с общей выходной точки, на выходе операционного усилителя 1 устанавливается максимальноеотрицательное напряжение, так какна его входе действует результирующее положительное напряжение,На выходе операционного усилите-,ля 3 устанавливается максимальноеположительное напряжение, так какна его входе действует результирующее отрицательное напряжение. Навыходе операционного усилителя 2устанавливается отрицательное напряжение, которое через диод 14,ограничительный резистор 22 и диод13 подается на выход устройства.Таким образом, канал со срединным значением коэффициента передачидает на выходе соответствующеенапряжение, в то время как два других канала находятся в насыщении (навыходе операционного усилителя водном канале максимальное положительное напряжение, а на выходедругого - максимальное отрицательное напряжение), При наличии неисправности (в зависимости от характеранеисправности) может изменяться состояние каналов и срединное значениеможет выделить другой канал. В результате любая неисправность не оказывает на выходную характеристикусущественного влияния.В предлагаемом устройстве с помощью диодов 10, 14, 18, 13, 17 и 21при положительной полярности выходного сигнала и диодов 11, 15, 19,12, 16 и 20 при отрицательной полярности выходного сигнала производитсяразвязка по выходу операционного усилителя, работающего в линейном режиме, от операционных усилителей,работающих в режиме насыщения. Этопозволяет не только повысить точностьработы устройства, но и существенноувеличить диапазон линейного выходного напряжения (Увцщ- О, 7 О вв ).Технико-зкономический эффект отприменения изобретения состоит в повышении точности работы и расширениифункциональных возможностей устройства.Применение предлагаемого устройства пбзволяет более экономичным и надежным способом по сравнению с аналогичными схемами с использованием транзисторов на выходах операционных усилителей получить необходимое выходноенапряжение. Трехканальное резервированное аналоговое устройство, содержащее в каждом канале операционный усилитель, первый вход которого подключен к источнику входного сигнала, а второй. Максимов Составительтехред К. Иыць рректор С. Шекмар Редактор А ова ое омитета СССоткрытийкая наб , Д филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул, Проект вход - к выходу устройства, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности работы и расширенияфункциональных возможностей устройства, оно содержит три ограничительныхрезистора и три диодных моста, в каждом из которых точки соединения катодаодного диода с анодом другого диодав одном плече подключены к выходусоответствующего операционного усилителя, а в другом плече - к выходу уст 10ройства, точки соединения двух анодовдиодов одного моста через соответст-,аказ 5753/38 Тираж 914 ВНИИПИ Государственног по делам изобретевий 113035, Иосква, Ж, Ра39 61вующий ограничительный резистор под.соединены к точкам соединения двухкатодов диодов другого моста. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССРВ 350009, кл. 6 06 6 7/14, 1970,2. Авторское свидетельство СССРР 702381, кл. С 06 6 7/12, 1978.3. Патент ФРГ Р 2407421,кл. Н 05 К 10/00, опублик. 1926