Функциональный преобразователь

,с 1 С рение функ счет получ ностного вь образовател альный опер цепь обрати ны четыре в масштабных му диодно-р масштабный диод, четве электрических точтроточприбор"В.Д.Шевченко штабные ре потенциала ный преобр нен вычита ричный вых ной цели о введению в штабных ре ных и одно с соответс быть дополщим несиммет- оставленагодаря , трех мас- выпрямительо диод 2 ил,Ю Сл Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Омский заводных приборов "Элек(56) Авторское свидетельство СССУ 273532, кл. С 06 С 7/26, 1970.Авторское свидетельство СССРУ 1354212, кл, С Об С 7/25, 1983(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам для функционального преобразования электрическихсигналов переменного тока. Цельюизобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния обратных сопротивлений диодов и расшициональных возможностей за ения несимметричного разпода. Функциональный преь содержит дифференциационный усилитель, в ой связи которого включеыпрямительных диода и два резистора, образующие схе еэистивного моста, третий резистор, компенсирующий ртый, пятый и шестой масзисторы и шину нулевогоКроме того, функциональазователь можеттелем, образуюод. Достижение пбеспечивается блпреобразовательзнсторов, двухго компенсирующег а твующими связями.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть применено в устройствах автомагтики и вычислительной техники, предназначенных для Функционального преобразования электрических сигналов переменного тока.Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния об ратных сопротивлений диодов и расширение функциональных возможностей за счет получения несимметричного разностного выхода.На фиг1 приведена схема функцио нального преобразователя, выполняющего функцию "идеальный диод"; на фиг.2- схема функционального преобразователя с несимметричным выходом, дополнительно выполняющего функцию форми рования модуля входного сигнала. Функциональный преобразователь(фиг.1) содержит дифференциапьный операционный усилитель 1, в цепь 2 1обратной связи которого включены первый, второй, третий и четвертый выпрямительные диоды 3"6 соответственно и первый 7 и второй 8 масштабные резисторы, образующие схему диоднорезистивного моста. Функциональный преобразователь содержит также третий масштабный резистор 9, компенси-рующий диод 10, чатвертый, пятый и шестой масштабные резисторы 11-13 со, ответственно, вход 14, выходы 15 и16, шину 17 нулевого потенциала.Функциональный преобразователь согласно фиг.2 включает в дополнение к Функциональному преобразователю 18, 0 выполненному согласно Фиг.1, вычитатель 19, входы которого соединены соответственно с выходами 15 и 16 блока 18. Выход вычитателя 19 является общим выходом 20 преобразователя. Вы читатель 9 может быть выполнен, в частности, в виде операционного уси,лителя 21, неинвертирующий вход которого служит одним из входов вычитателя 19. Усилитель 21 охвачен отрицательной обратной связью с помощью масштабных резисторов 22 и 23. Инвертирующий вход усилителя 21 через масштабный резистор 22 соединен с выхо-: дом повторителя 24 напряжения, вход которого служит вторым входом вычитателя 19.Функциональный преобразователь работает следующим образом. Входной электрический сигнал в виде напряжения переменного тока прикладывается к входу 14 преобразователя (Фиг.1). Выходной сигнал усилителя 1 в течение одной полуволны входного сигнала (положительной) проходит через диоды 4 и 6 и резисторы 8и 9 на шину нулевого потенциала. Приэтом с выхода 16 снимается полезныйсигнал, С общего вывода резисторов 8и 9 снимается часть сигнала, котораяв виде напряжения отрицательной обратной связи поступает на инвертирующий вход усилителя 1. При этом коэффициент передачи преобразователя определяется соотношением сопротивлений резисторов 8 и 9,В течение второй полуволны входного сигнала (отрицательной) выходнойсигнал усилителя 1 проходит чераздиоды 3 и 5 и резисторы 7 и 9. Приэтом на выход 15 проходит полезныйсигнал. С общего вывода резисторов 7и 9 снимается часть сигнала, котораяв виде напряжения отрицательной обратной связи поступает на инвертирующий вход усилителя 1. При этом коэфФициент передачи преобразователя определяется соотношением сопротивлений. резисторов 7 и 9. Если выбратьсопротивление резистора 7 равным сопротивлению резистора 8, то коэффициенты передачи преобразователя втечение обоих полупериодов будут равны друг другу и определяться сопротивлением резистора 9.Одновременно с указанными процессами при положительной полуволневходного сигнала ток с выхода усилителя 1 протекает через прямое сопротивление диода 6, резистор 11, прямое сопротивление компенсирующего диода 10 и резистор 12 на шину нулевого потенциала, Падение напряжения нарезисторе 12 приложено к катоду диода 3 положительной полярностью. Положительное выходное напряжение свыхода 16, деленное делителем, образованнымрезисторами 8 и 9, приложено через резистор 7 к аноду. диода 3,Если выбрать сопротивление резистора 11 равным сопротивлению резистора9 и учесть, что падение напряженияна диоде 4 практически равно падениюнапряжения на диоде 10, то можно счи-тать, что разность потенциалов на выводах диода 3 практически равна нулю,поэтому в течение положительной полу 1405078волны напряжения на выходе усилителя1 обратный ток через диод 3 не протекает и не попадает в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1Аналогичным образом при отрицатель 5ной полуволне входного сигнала выходной ток усилителя 1 протекает черезпрямое сопротивление диода 5, прямоесопротивление диода 10, резисторы 11и 13, Падение. напряжения отрицательной полярности, снимаемое с резистора 13, приложено к аноду диода 4.Выходное напряжение с выхода 15 отрицательной полярности, деленное резисторами 7 и 9, через резистор 8 приложено к катоду диода 4. Если выбратьсопротивление резистора 13 равнымсопротивлению резистора 9, а такжеучесть, что сопротивления резисторов7, 8 и 11 равны между собой, то можно сказать, что разность потенциаловна диоде 4 практически равна нулю,обратный ток не протекает через диод4 и не попадает в цепь отрицательной 25обратной связи усилителя 1. Таким образом, функциональный преобразовательсогласно фиг,1 выполйяет функцию"идеальный диод",функциональный преобразовательсогласно фиг.2 работает следующим образом.Однополупериодный выходной сигналпреобразователя 18 положительной полярности с выхода 16 поступает на не-,35инвертирующий вход вычитателя 19 и :передается на общий выход 20 преобразователя. Однополупериодньй выходнойсигнал отрицательной полярности с выхода 15 поступает на инвертирующийвход вычитателя 19, инвертируется ипередается на выход 20. Если соотношением сопротивлений резисторов установить коэффициенты передачи для отрицательной и положительной полуволн 4равными, то на выходе 20 будет формироваться сигнал, пропорциональный модулю входного сигнала. Формула и з обретенияФункциональный преобразователь, содержащий дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого является входом преобразователя, а инвертирующий вход подключен через первый и второй масштаб" ные резисторы к первым выводам соответственно первого и второго встречно направленных выпрямительных диодов и через третий масштабный резистор к шине нулевого потенциала, общие выводы первых и вторых масштабных резисторов и выпрямительных дио" дов являются соответственно первым и вторым выходами преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности за счет уменьшения влияния обратных сопротивлений диодов, в него введены третий и четвертый выпрямительные диоды, которые включены последовательно и согласно между вторыми выводамн первого и второго выпрямительных диодов, последовательно соединенные четвертый масштабный резистор и компенсирующий диод, и пятый и шестой масштабные резисторы, первые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, второй вывод пятого масштабного резистора подключен к общему выводу . первого и третьего выпрямительных диодов и свободному выводу компенсирующего диода, а второй вывод шестого масштабного резистора - к общемувыводу второго и четвертого выпрями- тельных диодов и свободному выводу четвертого масштабного резистора, общий вывод третьего и четвертого выпрямительных диодов подключен к выходу дифференциального операционного, усилителя..Петраш Редак писное комитета СССРи открытийкая наб., д. 4 енно ретении5, Рауш роектна дприятие, г. Ужго аз 3107/54 Тираж 7 В 11 ИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж