Масштабный усилитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ои 962987(22) Заявлено 24.02.81 (21) 3251775/18-24 Р 1 М К з с присоединением заявки Мо С 06 С 7/12 Государственный комитет С,С С Р по лелдм изобретений и открытИЙОпубликовано 300982 Бюллетень Мо 36Дата опубликования описания 30.09.82 72) Авторизобретения ем управления Ленина инстит(7 ) Заявитель АБНЫЙ УСИЛИТЕЛ тем, ч неинве го. опе Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике н может быть использовано в аналоговых и гиб. ридных вычислительных машинах и устройствах.Известны масштабные усилители, в том числе с суммированием сигналов, состоящие из операционного усилителя с резистивной обратной связью ивходных резисторов Ц .недостатком известных усилителей является невысокая .точность масштабирования, т,е. наличие погрешнос.ти в .вйходном сигнале, особенно при высоких значениях масштабного коэффициента и малом коэффициенте усиления операционного усилителя.Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является решающий усилитель, в котором имеется воэможность выделения указанной погрешности в чистом виде и который содержит основной операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к.первому выводу первого масштабирующего резистора и через второй масштабный резистор соединен со входом устройства, а его выход является выходом устройства, дополнительный операционный усилитель,инвертирующий вход которого через третий масштабный резистбр подключен к шине нулевого потенциала и через четвертый масштабный реэистор - к выходу дополнительного операционного усилителя, неинвертирующий вход основного операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, и пятый масштабный резистор, включенный между инвертирующим входом и выходом основного операционного усилителя Г 21Недостатком данного устройства является то, что погрешность операции, например, масштабирования только измеряется, а для ее уменьшения необходимо использовать какие-либо дополнительные устройства, например запоминающие и вычитающие.Цель изобретения - повышение точности масштабирования путем непрерывного автоматического введения в выходной сигнал масштабного усилителя поправки на конечность коэффициента усиления операционного усилителя.Поставленная цель достигаетсято в масштабйом усилителеРтирующий вход дополнительнорациовного усилителя соединенс инвертирующим входом основногооперационного усилителя, а выход дополнительного операционного усилителя - со вторым выводом первого.масштабного резистора,На чертеже приведена электричес" 5кая схема предлагаемого усилителя.Масштабный усилитель состоит иэосновного операционного усилителя. 1 с масштабиым резистором 2 в цепиотрицательной связи и масштабным резистором 3 во входной цепи. Масштаб.ный резистор 4 образует цепь введения поправки. Дополнительный операционный усилитель 5 охвачен обратнойсвязью через масштабный резистор 6,.соединенный с шиной нулевого потенциала через масштабный резистор 7,Кроме того, неинвертирующий входдополнительного операционного усилителя соединен с первыми выводамирезисторов 2-4, а его выход - совторым выводом резистора 4,Масштабный усилитель работает следующим образом.При подаче на вход масштабногоусилителя некоторого напряжения наего выходе появляется сигнал обратного знака, который можно рассматривать как сумму точного значениямасштабированного напряжения и неко,торой погрешности, причем точноезначение равно входному напряжению,умноженному на отношение сопротивления масштабных резисторов 2 и 3.Но отсюда следует, что точное значение выходного напряжения и входноенапряжение взаимно компенсируютсяна делителе из масштабных резисторов2 и 3 и ко входу основного операционного усилителя 1 приложен толькосигнал погрешности, поделенный в некоторое число раз. Этот сигнал поступает на вход дополнительного операционного усилителя 5 и усиливается им. Усиленное напряжение погрешности подается на резистор 4, рассчи 45танный таким образом, чтобы погрешность на выходе масштабного усилителя полностью компенсировалась.Иэ-за погрешности элементов указанная компенсация может быть неполной, но испытания показывают, чтопри допуске на номинал масштабныхрезисторов б и 7, равном +53, погрешность масштабирования без дополнительных подстроек уменьшается в 10 раз.Таким образом, применение предлагаемого усилителя позволяет использовать в его составе микросхемные операционные усилители взамен более .сложных и дорогих устройств на дискретных.транзисторах.Экономический эффект от использования изобретейия обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше,Формула изобретенияМасштабный усилитель, содержащий. основной операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масштабный резистор соединен со входом устройства, а выход операционного усилителя является выходом. устройства, дополнительный операционный усилитель, инвертирующий вход которого через третий масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала и через четвертый масштабНЫй резистор - с выходом дополнительного операционного усилителя, неинвертирующий вход основного операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, и пятый масштабный резистор, включенный между инвертирующим входом и выходом основного операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью. повышения точности работы, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя соединен с инвертирующим входом основного операционного усилителя, а выход дополнительного операционного усилителя в . со вторым выводом первого масштабного резистора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ленк Дж. Справочник по современным твердотельным усилителям.М., ".Мирф, 1977.2, Морозов В,Н, Метод измерения погрешности линейных аналоговых операцнй. Известия ВУЗОВ, сер. "Приборостроение", 1976, Х 1 Х, Р 10 (прототип).1962987 оставитель Р.Бабаянехред А.Ач ,Г Корректор С.Шекм едак Р,Коза Тирам 7 сударственноз ам изобретений а,.3-35, Раушаказ Финал Патентф, т. УзтоРод,ктная, 4 7516/71ВнииЦИпо дел113035, .Иос 1 Подписнокомитета СССРи открытийкая наб., д. 4 у 5