Операционное усилительное устройство

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИЕСПУБЛИН А 02 ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД АРСПО ДЕЛА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Павленко В.Р. Электрическиесистемы регулирования с сигналом постоянного тока. "Энергия", М , 1971, с.351-353, рис.12-19.2. Авторское свидетельство СССРй 698004, кл. О 06 6 7/12, 1978(54).(57) ОПЕРАЦйОННОЕ УСИЛИТЕЛЬНО УСТРОЙСТВО, сбдержащее разделительиоограничительный блок, состоящий иэ разделительного трансформатора, разрядного и масштабного резисторов и ограничительного элемента, первичная обмотка разделительного трансформатора является первым входом устройства, первый вывод вторичной обмотки разде. лительного трансформатора через разрядный резистор соединен с шиной ну- левого потенциала, первый вывод масштабного резистора. соединен с: первым выводом ограничительного элемента, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона изменения выходных сигналов и повышения надеж-. ностй,.в него введены иразделительно-сграничительных блоков, соединенные последовательно генератор периоди чес кого н ап ряжения, форми рова- тель импульсов, сумматор, генератор тока, причем в разделительный трансформатор каждого разделительно-огра-. ничительного блока введена дополнительная обмотка, в каждом разделительно-ограничительном блоке первый вывод вторичной обмотки соединен с вторым выводом масштабного резистора, второй вывод ограничительного элемента подключен к шине нулевого потенциала, первичная .обмотка разделительного трансформатора каждого разделительно-ограничительного блока, кроме первого, является соответствующим входом устройства, а первый вывод Ф ограничительногоэлемента каждого разделительно-ограничительного блока является соответствующим выходом устройства, дополнительные обмотки разделительных трансформаторов соединены последовательно, свободный вывод дополнительной обмотки разделительного трансформатора и-го разделительно- . мфь ограничительного блока подключен к ( шине нулевого потенциала, а свободный Я вывод дополнительной обмотки раздели" фр тельного трансформатора первого раз" Вы делительно-ограничительного блока под-, ключен к выходу генератора тока,. вто-. рые выводы вторичных обмоток раздели" 15 тельных трансформаторов разделительно- ограничительных блоков соединены с вы"ходом генератора периодического на" пряжения и с другим входом сумматора. фвИзобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известно усилительное устройство, содержащее разделительный трансформа тор, масштабные резисторы 11Недостатком этого устройства является незначительный диапазон изменеия выходного сигнала.Наиболее близким к предлагаемому является операционное усилительное устройство, содержащее разделительный трансформатор с первичной и вторичной обмотками, первичная обмотка является входом устройства, первый вывод вторичной обмотки через разрядный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, второй вывод вторичной обмотки соединен с выходом дифференци.ального усилителя, неинвертирующий 20 вход которого через соединенные последовательно масштабный резистор и ограничительный элемент, подключен к пер" еому выводу вторичной обмотки разде" лительного трансформатора 21Данное устройство также характеризуется малым диапазоном изменения выходного сигнала и низкой надежностью работы.Цель изобретения - расширение диа" ЗО пазона изменения выходных сигналов и повышение надежности,.Поставленная цель достигается тем, что в операционное усилительное устройство, содержащее разделительно- ограничительный блок, состоящий из разделительного трансформатора,разрядного и масштабного резисторов и ограничительного элемента, первичнаяобмотка разделительного трансформатора 40 являетСя первым входомустройства, первый вывод вторичной обмотки разделительного трансформатора через разрядный резистор соединен с шиной нулевого потенциала, первый вывод мас штабного резистора соединен с первым выводом ограничительного элемента, введены празделительно-ограничительных блоков, соединенные последовательно генератор периодического напряжения, формирователь импульсов, сумматор, генератор тока, причем в разделительный трансформатор каждого разделительно-ограничительного блока введена дополнительная обмотка, в каждом разделительно-ограничительном блоке первый вывод вторичной обмотки соединен с вторым выводом масштабного резистора, второй вывод ограничительного элемента подключен к шине нулевого потенциала, первичная обмоткаразделительного трансформатора каждо"го разделительно-ограничительного блока, кроме первого. является соответствующим входом устройства, а первыйвывод ограничительного элемента каждого разделительно-ограничительногоблока элемента является соответствующим выходом устройства, дополнительные обмотки разделительных трансформаторов соединены последовательно,свободный вывод дополнительной обмотки разделительного трансформаторап-,го разделительно-ограничительногоблока подключен к шине нулевого потенциала, а свободный вывод дополнительной обмотки разделительного транс"форматора первого разделительно-огра- ,ничительного блока подключен к выходугенератора тока, вторые выводы вторичных обмоток разделительных трансформаторов разделительно-ограничительных блоков соединены с выходомгенератора периодического напряженияи с другим входом сумматора.На чертеже изображена функциональ"ная схема предлагаемого операционногоусилительного устройства.Устройство содержит генератор 1тока, сумматор 2; Формирователь 3импульса, генератор 1 периодическогонапряжения, входы 54 5,5 иустройства, выходы 64 6,;, , 6 цустройства, разделительно-ограничительные блоки 7474, 7 иразделительный трансформатор 8, разрядный резистор 9, масштабный резистор 1 О, ограничительный элемент 11,шину 12 нулевого потенциала,Усилительное устройство работаетследующим образом.На выходе генератора 4 периодического напряжения. Формируется последовательность прямоугольных биполярныхимпульсое, под действием которых повторичной обмотке разделительноготрансформатора 8 протекает ток, соз"давая на разрядном резисторе 9 паде"ние напряжения. 8 ыходным напряжениемна каждом из выходов 6 является напряжение на ограничительном элементе 11,Темп. изменения тока вторичной обмотки зависит от состояния магнитопровода разделительного трансформатора 8.Насыщенному состоянию соответствуетмгновенное изменение тока до предельног 6 уровня, а ненасыщенному - медленное, Поэтому при появлении импуль"3 10223са напряжения ток через вторичную обмотку скачком изменяется до уровня,которому соответствует ненасыщенноесостояние магнитопровода,Кроме того, срабатывает формирователь 3 импульса, на выходе которогопоявляется импульс напряжения отличающийся знаком от Входного, с меньшей длительностью, С выхода сумматора2 сигнал поступает на вход генератора 101 тока, на выходе которого появляетсяимпульс тока. Этот импульс тока. насыщает магнитопроводы всех раздели"тельных трансформаторов 8. Импульсное насыщение приводит к резкому изменению тока во вторичных обмоткахдо максимума и к перенапряжениям вовторичных обмотках. На выходы 6 пере"напряжения не проходят из-эа влиянияограничительных элементов 1120Таким образом, если ток в первичнойобмотке разделительного трансФорматора З.равен нулю, то выход магнито. провода на ненасыщенный участок происходит при одинаковых значениях тока 25 76 4вторичной обмотки (совпадающих,по знаку с выходным напряжением генератора 4 периодического напряжения, так как темп изменения тока при разных знаках напряжения одинаков, то среднее значение напряжения на выходах 6 за период периодического напряжения равно нулю.ссли же ток в первичной обмотке . отличен от нуля и постоянен, то вслед" ствие подмагничивающего его характера при одном знаке напряжения генератора 4 периодического напряжения и размагничивающего при другом, магнитопровод выходит в ненасыщенное состояние при токе вторичной обмотки. на величину, пропорциональную току первичной об" мотки. Среднее значение напряжения на выходах 6 будет пропорционально величине входного тока.йо сравнению с известным предлагаемое усилительное устройство обладает новым качеством - более широким диапазоном изменения выходных напряжений и повышенной надежностью работы.