Дифференцирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК зЫ С 06 С 7/1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯс,СТВУ АВТОРСКОМУ Свид ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИ(54) (57) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй запоминающие элементы, выполненные каждый на операционном усилителе, между инвертирующим входом и выходом которо-: го включены интегрирующий конденсатор и цепь из последовательно с оединенных первого масштабирующего резистора и первого ключа, а с общим выводом первого ключа и первого масштабирующего резистора соединен первый вывод второго масштабирующего резистора, вторые вь 1 воды вторых масштабирующих резисторов обоих запоминающих элементов соединены с входом устройства, первый блок вычитания, соответствующие входы которого соединены с выходами операционных усилителей запоминающих элементов, выход первого блока вычитания через второй ключ соединен с первым инвертирующим входом выходного сумматора-вычитателя, а через третий ключ - с его первым неинвертирующим входом, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входами первого и второго формирователеи импульсов, первые выходы которых соединены с уйравляющими входом первого ключа соответствующего запоминающего элемента, авторые выходы - с управляющими входами соответственно второго и третьего ключей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, за счет устранения влияния неидентичности характеристик и дрейфануля операционных усилителей, оносодержит интегратор, второй блок вычитания, четвертый и пятый ключи, приэтом вход вычитаемого первого блока вычитания соединен с входом уменьша мого второго блока вычитания, вход 1 уменьшаемого первого блока вычитания - с входом вычитаемого второго блока вычитания, выходы первого ивторого блоков вычитания соединенысоответственно с неинвертирующим иинвертирующим входами интегратора,выход которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителяпервого запоминающего элемента, неинвертирующий вход операционного усилителя второго запоминающего элемента соединен с шиной нулевого потенциала, выход второго блока вычитания через четвертый ключ соединенс вторым неинвертирующим входом выходного сумматора - вычитателя, а через пятый ключ - с его вторым инвертирующим входом, управляющий входвторого ключа соединен с управляющимвходом четвертого ключа, а управляющий.вход тр.етьег.о ключа - с управляющим входом пятого ключа.Изобретение относится к аналоговойвычислительной техике и может бытьиспользовано для получения производцой от а 11 алогового сигнала, задаваемого н непрерывной, .ступенчатой или 5 ампец 1 туд но мод 5 л р Она еной фО)ме,знестцо устройство, работа котс- рого осцонаця на. взятии разностивходных зцачепи н тактовые моментыврее 11, содержащее дна запомицаюОщих элемента, выполненных на операционномм усилителе с интегрирующим конденсатором и ключом, выходы запомелтна 1 оших элемРнтон ОдклОчецы к блОкуньечтания, Выход которого соединен сфазоным детектором, на выходе котсрогс выделяется постоянное цапрлже -1;це пропорциональное производной.Зяпопненпее элементы поочередно упранллотсл от генератора так-.:оных20импульсов 1.Недостатком устройства яЛяетсяцаьечнс пульсаций еа Выходе из-задрсйфа цулл и цеидентичцости характеристик операционных усилителей,Пацболсе близким к изобретениюпс технической сущности является диффереццируоцее устройство, содержащеец 1 а запомиаощх элеме итар Входыкоторых подключены к входу устройства, а выходы - к входам блока вьчлтя 111 Л, Бьход которого через ключи соединен с нходами выходного сумматорагенератор тактовых льпульсов, с Выходом которого связаны два формирователя импульсов, выходы которых соединены с управляюцими входами ключейи заомицающих элементов 2,;Сдостаток известного устройствазаклочаетсл н наличии пульсаций Бы- щходцого напряжения из-за дрейфа нуля и ееи;ецтичности характеристикоперациоцппх усилителей и других активных элементов схемы.Цель изобретения - повышение точ1.ости за счет устранения влияния не.идецтичцости характеристик и дрейфаБулл операеиоцнепх усилителей.Цель достигается тем, что дифференВирующее устройство, соцержащее пер гый и второй запоминающие элементы выполненные каждый на операционном усилителе между инвертирующим входом и выходом которого вкпюченыцнтегрируюпеий конденсатор и цепь из последовательно соединенцьх первого масштабирующего резистора и первого ключа, а с. общим выводом первого ключа и перногб масптабируощего резистора соединен первый гывод второго масштабируЕощего резистора, Вторые выводы Вторьех масштабирующих резисторов обоих залоВ 11 аюпеех элемен-ов соединены с входом устройства, первый блок вычитацил соответствующие входы которого соединены с Выходами операционных усилителей запоьпнаюших элементов, выход первого блока вычитания через второй ключсоединен с первым инвертирующим входом выходного сумматора-вычитателя, а через третий ключ - с его первымцеиннертируюцим Входом, генератортактоных имгЕульсов, выход которогосоединен с входами первого и второГО формироеат елей импульсОБ перБызвыходы которых соединены с управляюиим БхоОм ГРрВОГО клоча соответст -вуощего запоминаощего элемента, авторые выходы - с управясщиееел входами соответственно второго и третьего клочей, содержит также интегратор., второй блок БычитаеИя, четвертый и пятыйчита емого первого блока вычитаниясоединен с входом уменьшаемого второго блока вычитания, вхоц умен.шаемого первого блока Вычитания - с входом нычитаемого второго блока нычитяция, ньходы первого и Второгоблоков вычитания соединены соответстБенно с неиннертируюппим и инвертирующим входами интегратора, выход котс- рого соединен с неиннертирующим входол операционного усилителя первого запоминающего элемента, неиннертирующий вход операционного усилителя второго запожлцеющего элемента соединен с шиной нулевого потенедлала выход второго блока вычитания через четвертый ключ соединен с вторым неинвертирующим нходоел выходного сумматора- ВЫЧИТатЕЛЛа ЧЕРЕЗ ГЯТЕй КЛЮЧ - С его вторым инвертируощим входом, управляющий вход второго клЕоча соединен с управляющим входом четвертого ключа, а упранляюпЕлй вход третьего ключа - с управляющим входом пятогокл к)ч аа чертеже представлена схема гредлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователи 2 и 3 иелпульсов, запоминающие элементыи 5, выходной сумматор-Вычитав тель б, блоки 7 и 8 вычитания, инте 1120361гратор 9, операционные усилители 10- 15, ключи 16-21, масштабирующие резисторы 22-4 1, интегрирующие конденсаторы 42-45.Устройство работает следующим об разом.Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает управляющее напряжение тактовой частоты, которое поступает на входы двух формирователей 2 и 3 1 О импульсов, каждый из которых осуществляет преобразование последовательности тактовых импульсов в две последовательности управляющих импульсов, поступающих на управляющие входы 5 соответствующих ключей. С первых выходов формирователей на управляющие входы ключей 16 и 17 поступают импульсы малой длительности для обновления запоминаемого входного на пряжения. Эти импульсы сдвинуты во времени один относительно другого на половину интервала, с вторых выходов формирователей 2 и 3 импульсов на управляющие входы ключей 18, 20 и 25 19, 21 поступают импульсы, передние фронты которых совпадают во времени с передними фронтами импульсов,.идущих с первых выходов, а длительность равна половине периода следования. 30 В результате ключи 18 и 19, а также 20 и 21 поочередно открыты. На выходах блоков 7 и 8 вычитания формируются при этом два противофазных переменных напряжения прямоугольной формы с амплитудой, пропорциональной величине производной входного сигнала. На выходе выходного сумматоравычитателя 6, образуется постоянное напряжение, знак и величина которого соответствуют производной входного сигнала.При разомкнутом контуре, содержа-. щем интегратор, и наличии дрейфа нуля операционных усилителей на выходе появляется пульсация, амплитуда которой пропорциональна величине дрейфа.При замкнутом контуре интеграто" ра выходное напряжение блоков 7 и 8 вычитания, поступающее на дифференциальный вход интегратора, после интегрирования и подачи на вход операционного усилителя 10, вызывает ком" пенсацию дрейфа нуля усилителей и устраняет пульсацищ выходного напряжения,Таким образом, в предложенном устройстве уменьшены пульсации, вызван ные дрейфом нуля и неточностью балансировки операционных усилителей.1120361 С оста вит ель Г . ОсипРедактор О.Юрковецкая Техред Т,Маточка орре/38 Тираж б 98НИИПИ Государственного комит о делам изобретений и отк 35, Москва, Н 1-35, Раушска одпис ное филиал ППП"Патент", г, Ужгород, ул. Проектн Заказ 7745 П В ета СССР и рытий 1130 я наб., д