Устройство для воспроизведения линейно-ломаной функции

.ЯОА 6 С 7/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ДЕТЕЛЬСТВ У Н АВТОРСКОМ) 338 8694/ 1.82 1.84 Бло нов енск 3.7.(7В Бюл.9 1ин, В.П. Шев В.М. Шляндий политехнич нко 2) В.А. П,СаФро 1) Пенэ итут 3) б 81. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНГьТИЙ 335(088.8)1. Авторское свидетельство СССР 350, кл. 606 С 7/26, 1981. Касперович А.Н Шаланги"В. Некоторые вопросы проектиро- АЦП с использованием ампли. й свертки сигналов.- "АвтометР 4, 1978,с. 50-58,рис. 5 б отип ) .7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНЕЙНО-ЛОМАНОЙ ФУНКЦИИ, содеристочник напряжений смещения ключатели тока, каждый из косодержит источник стабильногопервый и второй транзисторы, ры которых объединены и подны к выходу источника свабильно ка, причем базы вторых транзист переключателйй тока соединены ветствующими выходами источни- пряжений смещения, а базы первых М 8052.нов Юваниятуднория",(54)(5НИЯ ЛИжащееи переторыхтока иэмиттеключего тоторовс состка на транзисторов, коллекторы вторых транэисторов четных переключателей токаи коллекторы вторых транзисторовнечетных переключателей тока объединены вежду собой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, а него введены операционный усилитель и первый, второйи третий суммирующие резисторы,причем инвервирующий вход операционного усилителя соединен с входнойклеммой устройства, коллекторыпервых транзисторов переключателейтока объединены н подключены кнеинвертирующему входу операционногоусилителя и через первый суммирующий резистор - к общей шине устройства, а выход операционного усилителя соединен с общим выводом базпервых транзисторов переключателейаока, а общие выводы коллектороввторых транзисторов четных:и нечетных переключателей тока подключенысоответственно к первой и второйвыходным клеммам устройства и, соответственно, через второй и третийсуммирующие резисторы - к обшей шинеустройства.Изобретение относится к электройэмерительной технике и может бытьиспользовано для получения линейно.ломаной функции дреобразования припостроении высокоточных функциональных преобразователей, применяемых в быстродействующих АЦП, дляпостроения умножителей частотыи те деИзвестны устройства получениялинейно-ломаной функции, содержащиеэлементарные Функциональные прЕобразователи типа эоны нечувствительности и сумматор 1,Недостатки таких устройств связаныс большим числом составляющих общей 15погрешности результирующей характеристики, что не позволяет получитьвысокую точность,Наиболее близкнм по техническойсущности к предлагаемому является 20устройство для воспроизведениялинейно-ломаной функции, содержащееисточник напряжений смещения и переключатели тока, каждый иэ которых со;держит источник стабильного тока,первый и второй транзисторы, эмиттерыкоторых. объединены и подключены к выходу источника стабильного тока,причем базы вторых транзисторов переключателей тока соединены с соответствующими выходами источника напряжений смещения, а базы первых траншизисторов, коллекторы вторых транзисторов четных переключателей токаи коллекторы вторых транзисторовнечетных переключателей тока объединены между собой 2,Недостаток известного устройствабольшая погрешность воспроизведенийлинейно-ломаной Функции, связаннаяс эффектом сукмирования погрешностей 40заданных углов наклона каждого участ-,ка функции и нелинейностью переключателей тока.Цель изобретения - поведение точ;ности воспроизведения линейно-ломаной Функции.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для воспроизведения линейно-ломаной функции, содер"жащее источник напряжений смещения и 50переключатели тока, каждый из которых содержит источник стабильноготока и первый и второй транзисторы,эмиттеры которых объединены и подключены в выходу источника стабильного тока, причем базы вторых транзисторов переключателей тока соединеныс соответствующимивыходами источника напряжений смещения, а базы первых транзисторов, коллекторы вторыхтранзисторов четных переключателей 60тока и коллекторы вторых транзисторов нечетных переключателей токаобъединены между собой, введены операционный усилитель и первый, второйи третий суммирующие резисторы, при с 65 чем инвертирующий вход операционногоусилителя соединен с входной клеммойустройства, колдекторы первых транзисторов переключателей тока объединены и подключены к неинвертирующемувходу операционного усилителя ичерез первый суммирующий резистор -к общей шине устройства, а выходоперационного усилителя соединен собщим выводом баз первых транзисторов ререключателей тока, а общиевыводы коллекторов вторых транзисто",ров четных и нечетных переключателейтока подключены соответственно к первой и второй выходным клеммам устройства и, соответственно, через второйи третий суммирующие резисторы - кобщей шине устройства,На Фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для воспроизведения линейно-ломаной функции,ймеющей четыре участка; на фиг. 2передаточная характеристика устройства,Устройство содержит четыре переключателя тока, в каждом из которых,имеются транзисторы 1 и 2, соединенные эмиттерами, и источник 3 стабильного тока, источник напряжений смещения, который составляют резисторы4 - 44, первый суммирующий резистор 5, операционный усилитель б ивторой и третий суммирующие резисторы7 и 8.Устройство работает следующим об .разом.При нулевом входном сигнале всепереключатели така, в данном случаевыполнены в виде дифференциальныхкаскадов, находятся в состоянии,когда открыты вторые транзисторы,при этом выходное напряжение образуется как разность одинаковых токови поэтому равно нулю. При увеличениивходного сигнала начиная с некоторого значения, происходит перераспределение тока в первом дифференциальномкаскаде, в транзисторах 1 л и 2 л,формируя первый участок функции(отрезок АВ на фиг. 2, В конце участфка точка В весь ток от источника 3проходит через коллектор транзисто;.:.ра 1 . Дальнейшее увеличение входногонапряжения приводит к резкому скачкунапряжения на выходе операционногоусилителя б до значения, при котором начнет переключаться второй дифФеренциальный каскад;Второй дифференциальный каскадполностью переключается в точке С,затем включается третий каскади т.д. Резисторы 4 - 4 л, составляющие делитель напряжения, задают напряжение Е- Е 4 такими,чтобы в переходном режиме находилсятолько один каскад, при этом входныесопротивления остальных каскадов в .близки к бесконечности. На резисторе5, суммирующем токи отдельных каска,дов, сигнал напряжения обратной связи линейно зависит от входного напряжения. Вычитание из выходного напряжения обратной связи осуществляетсяв операционном усилителе б. Выходнымнапряжением всей схем является разность напряжений, выделяемых на резис.торах 7 и 8. Количество и. чемовфункцни преобразования определяетсятолько количеством дифференцивльных 0каскадовБлагодаря наличию глубокой отрицательной обратной связи допустимы значительные погрешности задания наклона функции е каждом функциональном преобразователе, практически не уменьшающие точности воспроизведения заданной функции,В предлагаемом устройстве повышается точность воспроизведения функции эа счет введения операционного усилителя и первого, второго и третьего суммирующих резисторов, что позволяет при заданной точности значительно упростить схему каждого транзисторного переключателя тока и тем самым уменьшить стоимость устройства в целом.1065861 по делам изобретений и открыт13035, Иосквар Ж 35 у Раушская н аз 11047/50 Тираж 706 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР