Амплитудный селектор

О Л И С А Н И Е (п 972524ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ СоввтскихСоцналистичвскихРвслублии(6 Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22. 04, 81 (21) 3281829/18-24с присоелннением заявки РЙ(53)М. Кл. 6 06 С 7/25 Ьаударстееииый комитет СССР во делам изобретеиий и открытий(7 Заявитель Ульяновский политехнический институт(54) АМПЛИТУДНЫЙ СЕЛЕКТОР Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для построения функциональных и логическихблоков аналоговых вычислительных машин. 5Известен амплитудный селектор, выполняющий операцию выбора большегоОд,щах(О ,О 2) или меньшего О=в(п(О,О 2) иэ двух напряжений О 1 и О , в ко 1 оторим коммутирующие элементы диоды)включены в цепи отрицательной обратной связи усилителей (1 ,Коэффициент передачи сигналов таких селекторов определяется большимчислом пассивных компонентов, они сложны В настройке и имеют невысокую точность.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является амплитудный селектор, содержащий два дифференциальных усилителя, два коммутирующих диода, два резистора и два источника входных сигналов, один иэ резисторов включен между первым входом селектора и инвертирующим входом первого дифференциального усилителя, а выход второго дифференциального усилителя является выходом селектора (2.В погрешность коэффициентов передачи известного селектора полностью входят погрешности, обусловленные не- идеальностью управляемого источника тока р коммутирующих диодов, Причем достаточно высокую степень линейности коэффициентов передачи возможно обеспечить лишь при строго определенных соотношениях между величинами сопротивления всех резисторов, входящих в селектор.Нарушение этих соотношений из-за неточной подгонки, температурной или временной нестабильности сопротивлений резисторов приводит к снижению точности передачи сигналов по обоим входам.Целью изобретения является повышение точности и упрощение селектора.972524 5 20 Зо 40 45 50 55 3Поставленная цель достигается тем что в амплитудном селекторе, содержащем два дифференциальных усилителя, два коммутирующих диода два резистора и два источника входных сигналов,первый вывод первого резистора подклю:чен к выходу источника первого входного сигнала, а второй вывод первого резистора подключен к инвертирующемувходу первого дифференциального усили-щтеля, выход второго дифференциальногоусилителя является выходом селектора,неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя подключен к выходу второго дифференциального усилителя ик первому выводу второго резистора,второй вывод которого подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя и к одному электроду первого коммутирующего диода, второй электрод которого подключен к разноименному электроду второго коммутирующего диода и к выходу первого дифференциального усилителя, второй электрод второго коммутирующего диода подключен к инвертирующему входу первого дифференциального усилителя, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя подключен к выходу источника второго входного сигнала.На чертеже представлена принципиальная схема амплитудного селектора.Амплитудный селектор содержит дифференциальные усилители 1 и 2, коммутирующие диоды 3 и 4, резисторы 5 и6. К входам амплитудного селектораподключены. источники 7 и 8 входныхсигналов, а выход дифференциальногоусилителя 2 соединен с выходной клеммой 9 селектора.Амплитудный селектор осуществляетоперацию выбора (выделения) большегоиз поданных на его входы двух сигналов. При изменении полярности включения диодов селектор осуществляет операцию выбора меньшего из поданных наего входы сигналов.Амплитудный селектор работает следующим образом.Предположим, что напряжение источника 8 сигнала больше, чем 7, Тогдавыходным напряжением дифференциального усилителя 1 коммутирующий диод 3будет смещен в прямом направлении, акоммутирующий диод 4 - в обратном,Усилитель 2 включен по схеме неинвер"тирующего повторителя напряжения, поэтому на выход 9 проходит сигнал источника 8,4Выходное напряжение селектора врассматриваемом случае при достаточно больших значениях коэффициентовусиления дифференциальных усилителейбудет равноО-О 2(1- ),огде" - (1) - относительная погГ Орешность кооффициента передачи сигнала источника 8;О - напряжение источни 2ка 8;В - сопротивление резистора 6;К - обратное сопротивление диода 4;О - напряжение на выходе усилителя 1, отличающееся от 02практически на величину падения нап-,ряжения на открытомдиоде 3(О =О-О,).Когда большим из двух входных сигналов будет напряжение источника 7,выходным напряжением дифференциального усилителя 1 коммутирующий диод 3сместится в обратном направлении, адиод 4 - в прямом, замыкая через усилитель 2 цепь отрицательной обратнойсвязи, охватывающей дифференциальныйусилитель 1, На инвертирующем входеусилителя 1, а следовательно, и на выходе амплитудного селектора, с точностью до погрешности от статизма замкнутой системы, устанавливается напряжение инвертирующего входа, подключенного к источнику 7.При этом входное напряжение амплитудного селектора будет равно О=О,(1-у ),)где-- - относительная погрешОность коэффициента передачи сигнала источника 7;О- напряжение источника7;В - сопротивление резистора 5;В - обратное сопротивление диода 3.Как видно из приведенных выражений,на вход селекторов проходит большийиз двух входных сигналов. Коэффициенты передачи сигналов по любому входуне зависят от пассивных компонентовсхемы, следовательно, не требуетсяФормула изобретения Составитель Т. СапуноваРедактор Р. Цицика Техред Е.Харитончик Корректор Н. Буряк Заказ 8519/42 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-,35, Раушская наб., д; 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул., Проектная, 4 5 9725 подбора элементов по параметрам и специальных настроек, вследствие чего селектор при упрощении обеспечивает значительное повышение точности.Погрешности коэффициентов передачи 3 у и у малы, так как современные кремниевые диоды имеют обратное сопротивление порядка 1 цОм.9Предлагаемый амплитудный селектор легко реализуется на современной эле В ментной базе, в том числе и в интегральном исполнении.Таким образом, предлагаемый амплитудный селектор проще и имеет повышенную точность при сохранении всех дос з тоинств известного. Амплитудный селектор, содержащий два дифференциальных усилителя, два . коммутирующих диода, два резистора и два источника входных сигналов, первый вывод первого резистора подключен Зф к выходу источника первого входного сигнала, а второй вывод первого резистора подключен к инвертирующему входу первого дифференциального усилителя, выход второго дифференциального усили.М теля является выходом селектора, о т 24 Фл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и упрощения селектора, неинвертирующий вход первогодифференциального усилителя подключенк выходу второго дифференциальногоусилителя и к первому выводу второгорезистора, второй вывод которого подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя и кодному электроду первого коммутирующего диода, другой электрод которогоподключен к разноименному электродувторого коммутирующего диода и к выходу первого дифференциального усилителя, другой электрод второго коммутирующего. диода подключен к инвертирующему входу первого дифференциальногоусилителя, неинвертирующий вход вто,рого дифференциального ус. и теля подключен к выходу источник второговходного сигнала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Проектирование и применениеоперационных усилителей. Под ред. Дж, Грэма, М. "Мир", 1974, с, 272, фиг. 7. 18.2, Алексенко А. Г., Коломбет Е, А. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М нСоветское радио", 1980 с. 177, фиг. 7. 5 прототип).