Устройство для определения абсолютного значения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) О 06 О 7/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИЯ СФ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М., "Радио и связь", 1981, с. 106, табл. 3, 6, сх. 4.2. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре, М., "Сов, радио", 1979, с. 187, рис. 4.23 е (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее однополуЬериодный детектор, выпол=ненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а между инвертирующим входом н выходом включены первый разделительный диод в обратном направлении и цепь иэ последовательно соединенных.,ЯО 1137484 А первого масштабного резистора и второго разделительного диода, включенного в прямом направлении, общийвывод которых является выходом однополупериодного детектора, причем инвертирующий вход операционного усилителя через второй масштабный резистор подключен к входу устройства,и сумматор, первый вход которого соединен с входом устройства, второйвход подключен к выходу однополупериодного детектора, а выход являетсявыходом устройства, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностейэа счет определения абсолютногозначения разности сигналов, в неговведены третий масштабный резистори инвертор, вход которого являетсядополнительным входом устройства, авыход подключен к третьему входусумматора и через третий масштабный резистор - к инвертирующемувходу операционного усилителя.7484 113Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для рпределения и контроля абсолютного значения сигналов,в частности абсолютного значения разности сигнапов,Известнд устройство для определения абсолютного значения разностисигнала, содержащее операционныйусилитель с дифференциальным входом, 1 Орезисторы и диоды, которые для повышения точности преобразования включены в цепь отрицательной обратнойсвязи усилителя Я .ФВ известном устройстве определения абсолютного значения обе выходныеклеммы имеют ненулевой потенциал(выход устройства является "плавающим") и, следовательно, устройствоподключаемое к выходу данного устройства, должно иметь дифференциальный вход,Наиболее близким по конструктивному выполнению к предложенному25является устройство для определенияабсолютного значения сигналов, содержащее операционный детектор напервом операционном усилителе, надвух резисторах и диодах, причем анодпервого и катод второго диода соединен с выходомоперационного усилителя, а катод первого диода соединенс инвертирующим входом первого операционного усилителя и через одинрезистор - с входом устройства, а 35через другой резистор - с анодомдругого диода, а также сумматор навтором операционном усилителе, причем первый вход сумматора подключенк входу устройства, второй вход - 40к аноду другого диода, а выход - квыходной клемме устройства,Недостатком этого устройства дляопределения абсолютного значения является отсутствие дифференциального 45входа, что позволяет определитьабсолютное значение разности сигналов(потенциалов). только между какойнибудь точкой и общей шиной. Такиеустройства нельзя подключать прямо 50к мостовым и другим дифференциальнымисточникам сигнала, где информациясодержится в разности потенциаловдвух точек, каждая из которых имеетненулевые потенциалы. Промежуточное 55преобразование дифференциальногосигнала в напряжение относительнонулевого потенциала усложняет схему и уменьшает точность преобразования, а также быстродействие устройства,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения абсолютного значения разности сигналов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения абсолютного значения содержащее полупериодный детектор, выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а между инвертирующим входом и выходом включены первый разделительный диод в обратном направлении и цепь иэ последовательно соединенных первого масштабного резистора и второго разделительного диода, включенного в прямом направлении, общий вывод которых является выходом однополупери-. одного детектора, причем инвертирующий вход операционного усилителя через второй масштабный .резистор подключен к входу устройства, и сумматор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход подключен к выходу однополупериодного детектора, а выход является выходом устройства, введены третий масштабный резистор и инвертор, вход которого является дополнительным входом устройства, а выход подключен к третьему входу сумматора и через третий масштабный резистор к инвертирующему входу операционного усилителя.Схема предложенного устройства представлена на чертеже.Устройство для определения абсолютного значения содержит первый и второй входы 1 и 2, однополупериодный детектор 3 на первом,операционном усилителе 4, масштабные резисторы 5 и б и разделительные диоды 7 и 8, сумматор 9 с тремя суммирующими входами на другом операционном усилителе 1 О и резисторах 11-14 и инвертор напряжения 15 на третьем операционном усилителе 16 и резисторах 17 и 18, третий масштабный резистор 19, выход 20 и шину нулевого потенциала 21. Устройство работает следующим образом. Пусть резистор 12 имеет сопротивление В 72, а остальные резисторы -сопротивление В, операционные усилители имеют такое усиление, что напряжение на инвертирующих входах можно считать равным нулю благодаря. цепям отрицательной обратной связи.На выходе инвертора 15 действует напряжениеУ 1 =-У (1) где УЕкх - напряжение на входе 2.На инвертирующий вход усилителя 4 поступает ток 137484Таким образом, предложенное устройство при подаче на его дополнительный вход напряжения позволяетопределять дополнительно абсолютное значение разности сигналов и,имея симметричный вход и выход относительно шины нулевого потенциала,позволяет повысить. точность преобразования сигнала путем обеспечения 1 О одинакового входного сопротивленияс обоих входов. Кроме того, в предложенном устройстве коэффициент передачи не зависит от сопротивления нагрузки.где Ук, - напряжение на первом входе, 15Если р О, то диод 7 закрыт и ток1 течет через резистор 6, создавая на аноде диода 8 напряжениеУ=-1 В=Увх-У (3) Если 1,(О, то диод 8 закрыт, диод 7 открыт и11 =О (4)На инвертирующий вход суммирующего усилителя 1 О поступает ток через резисторы 11, 12,и 13, то естьОвх юг Ое 1)вх 20 а О вх1 - +: + (в)2 й 1 й й К йЭтот ток создает на резисторе 14 выходное напряжение"ыл=-у Н=-1 вкх +1 вхЕсли Увл -Увкб хО,то 5 хО и1 вь 1 х (вх 1 ф(1 вх Щхг вх 110 вх ОблоЙ) а если Увх, -Увх 0, то Ь,сО и Пвмх =-1 ел 1+1 вла О=-(1 вк -Бвхя ) (8) и, следовательно, Увых=(1 ех 1 "1 вхя) (9) Технико-экономический эффект устройства для определения абсолютногозначения состоит в том, что данноеустройство может быть прямо под О ключено к мостовым и другим дифференциальным источникам сигнала без промежуточного определения разностисигналов, что повышает точностьпреобразования и упрощает аппаратуру, а также повышает быстродействие. Предлагаемое устройство можетбыть исполнено в вуде микросхем.Для точного преобразования необходимоподгонять отношения сопротивленийрезисторов. Так как неинвертирующиевходы операционных усилителей заземлены, то для получения максимальногобыстродействия .можно применять коррекцию частотной характеристики сопережением фазы.Составитель С. БеланРедактор М. Циткина Техред З.Палий. , Корректор А. Обруч ПодписноеССР аб, д. 4Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн з 10526/37 ВНИИПИ Государспа делам изо 113035 Москва Тираж 710венного комитетаретений и открытЖ, Раушская н