Операционное усилительное устройство

),5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1022176; кл. С 06 С 7/12, 1981.(54) ОПЕРАЦИОННОЕ УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к усилй"тельным устройствам с широтно-Импульсным преобразованием сигнала,может быть использовано в аналоговыхвычислительных машинах и являетсяусовершенствованием устройства поавт.св, У 1022176. Целью изобретенияявляется расширение диапазона амнлитуд выходного сигнала. Операционное1467559 усилительное устройство содержитгенератор тока 1, сумматор 2, формирователь импульсов 3, генератор периодического напряжения 4, разделительно-ограничительные блоки 5, - 5 ц, разделительный трансформатор 6, вход.7,- 7, вторичную обмотку 8 разделительного трансформатора 6, дополнительный вход разделительно-ограничительного блока 9- 9, разрядный резистор 10 и масштабный резистор 11 разделительно-ограничительИзобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным йреобраэованием сигнала, может быть использовано в аналоговых вычисли 5 тельных машинах и является усовершенствованием устройства по авт.св.Иф 1022176.Целью изобретения является расширение диапазона амплитуд выходно го сигнала. На фиг.1 приведена функциональная схема операционного усилительного устройства; на фиг.2 - времен ные диаграммы сигналов, поясняющиеего работу.Устройство содержит генератор 1 тока, сумматор 2, формирователь 3 импульсов, генератор 4 периодичес кого направления, разделительно- ограничительные блоки. 5, - 5, разделительный трансформатор 6, входы (7,- 7) разделительно-ограничительных блоков, вторичную обмотку 8 разделительного трансформатора 6, дополнительный вход раэделительноограничительного блока 9,- 9, разрядный регистор 10 и масштабный резистор 11 разделительно-ограничитель- З 0 ного блока, ограничительный элемент 12, выпрямитель 13, дополнительный формирователь 14 импульса, разрядные блоки 15 - 15; ( 1,2п) ключ 16, разрядный регистор 17 разрядного З 5 блока, фаэоинвертор 18, формирователь 19 импульса, элемент ИЛИ 20,ного блока, ограничительный элемент12, выпрямитель 13, дополнительныйформирователь импульса 14, разрядныеблоки 15- 15; (1=1,2п), ключ16, разрядный резистор 17 разрядногоблока, фазоинвертор 18, формирователь импульса 19, элемент ИЛИ 20,элемент И 21, шину нулевого потенциала 22, выходы 23, - 23. Работа устройства основана на преобразованиивходных сигналов в широтно-модулированные сигналы на выходах 23,23. 2 ил. элемент И 21, шину 22 нулевого потенциала, выходы 23, - 23.Операционное усилительное устройство работает следующим образом.На выходе генератора и периодического напряжения формируется последовательность прямоугольных биополярных импульсов (фиг.2 а), под действием которых по вторичной обмотке 8 разделительного трансформатора 6 протекает ток, создавая на разрядном резисторе 10 падение напряжения. Выходным напряжением в каждом из каналов является напряжение (фиг.2 а, пунктир) на ограничительном элементе 12.,Темп изменения тока вторичной обмотки 8 зависит от состояния магнитопровода разделительного трансформатора.1Насыщенному состоянию соответствует мгновенное изменение тока до предельного уровня, а ненасыщенному- медленное, поэтому при появлении импульса напряжения (фиг.2 а) ток через вторичную обмотку 8 скачком изменяется до уровня, которому соответствует ненасыщенное состояние магнитопровода. Кроме того, срабатывает формирователь 3 импульса, на выходе которого появляется импульс напряжения, отличающийся знаком от входного, с меньшей длительностью (фиг.2 б) с выхода сумматора 2 сигнал (фиг.2 в) поступает на вход генера- тора 1 тока, на выходе которого появляется импульс тока. С выхода сум"матора 2 импульс (фиг.2 в) одновременно поступает и на вход выпрямителя 13, с выхода которого поступают однополярные сигналы (фиг.2 г), начало которых совпадает с моментом включения генератора тока 1 Поступая на вход Формирователя 14 импульса, они приводят к появлению на его вы-. ходе узких импульсов (фиг,2 д), гене О рируемых дополнительным формирователем 14 импульса по переднему фронту его выходного сигнала. Эти короткие импульсы, проходя через элементы ИЛИ 20 и И 21, в каждом из разрядных 15 блоков 15 вызывают замыкание ключа 16 и, следовательно, к появлению дополнительной разрядной цепи протекания тока от генератора 1 через ключ 16 и разрядныч резистор 17. Появле ние этой цепи влечет за собой более быстрое насьпцение магнитопровода разделительного трансформатора 6 в первом разделительно-ограничитель,. ном блоке 5. 25Как только ток через дополнительную разрядную цепь достигнет величины, достаточной для насьпцения магнитопровода трансформатора 6, на выходе фазоинвертора 18, входным сиг- Зр налом которого является падение напряжения на разрядном резисторе 17 (фиг.2 е), появляется сигнал (фиг.2 ж), соответствующий логическому нулю, передний фронт которого приводит к появлению импульса на выходе формирователя 19 импульса (фиг.2 з). Этот импульс приводит к сбросу до нулевого уровня выходного сигнала элемента И 21 (фиг.2 и).40Ключ 16 размыкается, разрывая дополнительную разрядную цепь и приводя к появлению на входе разрядной обмотки последующего разделительного трансформатора соответствующего брос-. 545 ка напряжения.После насыщения магнитопровода первого разделительного трансформатора 6 благодаря тому, что подключен дополнительно разрядный резистор 17 во втором разрядном блоке 15, осуществляется форсированное насьпце ние разделительного трансформатора во втором разделительно-ограничительном блоке 5. Его насьпцение вновь сопровождается отключением дополнительной разрядной цепи и т.д. до тех пор, пока не войдет.в насыщенное состояние разделительный трансформатор 6 в последнем разделительно-ограничительном блоке 5.Длительность импульса на выходе формирователя импульса 3 рассчитывается таким образом, чтобы время его отсутствия было достаточно для насьпцения всех разделительных трансформаторов 6.Насьпцение магнитопроводов разделительных трансформаторов 6 приводит к резкому изменению тока во вторичных обмотках В до максимума и к перенапряжениям во вторичных обмотках. На выходы 23 перенапряжения не проходят из-за влияния ограничительных элементов 12.Если ток в первичной обмотке 7 разделительного трансформатора 6 некоторого канала равен нулю, то выход магнитопровода на ненасьпценный участок его петли гистерезиса происходит при одинаковых значениях тока вторичной обмотки 8 и совпадающих по знаку с выходным напряжением генератора 4 периодического напряжения. Так как темп изменения тока при различных знаках напряжения одинаков, то среднее значение напряжения на выходе этого канала за период периодического напряжения равно нулю.Если ток в первичной обмотке 7 отличен от нуля и постоянен, то вследствие подмагничивающего его характера при одном знаке напряжения генератора 4 периодического напряжения,Г размагничивающего при другом, магнитолровод переходит в ненасьпценное состояние при токе вторичной обмотки 8, пропорциональном току первичной обмотки 7. Следовательно, среднее значение напряжения на выходе 13 будет пропорционально величине входного тока.Формула и э о б р е т е н и яОперационное усилительное устройство по авт,св, Р 1022176, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона амплитуд выходного сигнала, в него введены выпрямитель, дополнительный формирователь импульса, иразрядных блоков, каждый из которых содержит ключ, Фаэоинвертор, формирователь импульса, элемент И, элемент ИЛИ и разрядныйоставитель 0.Отрадно Техред А Редакто орректор Л, Пилипенко нко авчу дписн Заказ 1196/4 ВНИИПИ Госуд 66 зобретени Раушская тиям при ГКНТ С4/5 и от венного комитета по 113035, Москва, Жаб енно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород Гагарина, 1 Произ 5 14675 резистор, в каждом из разрядных блоков выход ключа соединен с входом фазоинвертора и через разрядный резистор подключен к шине нулевого потенциала, выход фазоинвертора че рез формирователь импульса соединен с инверсным входом элемента И, к прямому входу которого подключен вы" ход элемента ИЛИ, первый вход кото рого является управляющим входом разрядного блока, сигнальным входом которого является вход ключа, управляющий вход которого соединен с вы 596ходом элемента И и с вторым входом элемента ИЛИ, причем вход выпрямите ля подключен к выходу сумматора, а выход выпрямителя соединен с входом дополнительного формирователя импульса, выход которого соединен с управляющими входами всех разрядных блоков, сигнальный вход каждого из разрядных блоков подключен к второму выводу дополнительной обмотки разделительного трансформатора соответствующего разделительно-ограничительного блока, кроме последнего.