Развертывающий операционный усилитель

р ОП ИСрАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11752361(23) Приоритет по делам изобретений и открытий(7 Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола(54) РАЗВЕРТЫВАЮШИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известны операционные усилители, работающие в релейном режиме, содержащие усилитель постоянного тока, выход кото 5 рого через контакты переключателя соединен со входом релейного элемента, выход которого соединен со вхопом фазосдвигаюшего блока, накопительный конпенсао тор, токоограничительные и операторные, ринисторы, интитрируюший ионаинситор 111.Эти устройства характеризуются невьтсоким быстроцействием.Наиболее близок к предлагаемому раз 15 вертываюший операционный усилитель, содержащий соепиненные послецовательно усилитель постоянного тока, релейный элемент, фазосцвигаюший блок и генератор импульсов, подвижный контакт первого переключателя через масштабный резистор соединен со входом усилителя постоянного тока, первый неподвижный контакт первого переключателя подключен к выходу фильг 2руюшего блока, вход которого соединен со входом развертываюшего операционного усилителя, выходом которого является выход релейного элемента, второй неподвижный контакт первого переключателя присоецинен к шине нулевого потенциала, а первый неподвижный контакт через резистор. обратной связи подключен к выхопу релейного элемента, вход усилителя постоянного тока через масштабный резистор обратной. связи соепинен с первым неподвижным контактом второго переключателя, второй неподвижный контакт которого че рез интегрирующий конденсатор подключен к первому неподвижному контакту первого переключателя, выход усилителя постоянного тока присоединен к поцвижному контакту второго переключателя и через первый токозадающий резистор - к первому неподвижному контакту третьего перекли чателя, второй неподвижный контакт котс- рого через второй токозацаюший резистор попключен ко входу усилителя постоянного тока, а подвижный контакт через накопи61 4ходе 21 на некоторое время запаздывания.Синхронно с изменением знака выходного сигнала фазосдвигаюшего блока 1 на выходе генератора 18 импульсов формируются импульсы нормализованной и стабильной длительности, с помощью кот рых осуществляется управление первым, вторым и третьим переключателями 3, 4 и 5 и ключевым элементом 15.При наличии сигнала на выходе генератора 18 импульсов первый, второй и третий переключатели 3, 4 и 5 и ключевой элемент 15 устанавливаются в положение, противоположное изображенному на чертеже, Усилитель 10 постоянного тока переходит в режим масштабного усилителя. На его выходе появляется сигнал, пропорциональный его входному току и наконденсатор 8 запоминает это напряжениеПо истечении длительности сигналов с вывыхода генератора 18 импульсов первый,второй и третий переключатели 3, 4 и 5и ключевой элемент 15 переходят в исходное состояние, а за счет разряда накопительного конденсатора 8 производитсякоррекция нулевого уровня усилителя 10постоянного тока,При переключении усилителя 10 постсянного тока в режим масштабного усилителя, т.е. во время действия сигнала с выхода генератора 18 импульсов, дополнительный корректирующий конденсатор 14отключается с помощью ключевого элемента 15. Расширяется полоса пропускания усилителя 10 постоянного тока, чтоприводит к уменьшению времени переходного процесса при запоминании и коррекции нулевого уровня, Тем самым оказывается возможным повысить частоту автокапебаний развертывающего операционногоусилителя что эквивалентно расширениюдинамических возможностей, повышениюбыстродействия устройства.Йля исключения ложного срабатываниярелейного элемента 16 из-за коммутационных помех при работе переключателей3, 4 и 5 и ключевого элемента 15 с помощью фазосдвигающего блока 17 осуществляется сдвиг выходных импульсов этогоблока относительно момента изменениязнака сигнала релейного элемента 16, Приэтом репейный элемент 16 успевает перейти в устойчивое состояние, при котором амплитуда коммутационных помехоказывается меньше зоны неоднозначнос.ти оепейного элемента 1 э,50 Наличие сигнала управления приводит к изменению относительной продолжительности импульсов прямоугольного напряжения и среднее значение за период устанавливается пропорциональным величине входного сигнала.Выходной сигнал фаэосдвигающего блока 17 одвинут относительно фронтов импупьсов прямоугольного напряжения на вы 55 3 7 523тельный конденсатор соединен с шиной нулевого потенциала, выход генератора импульсов подключен к управляющим входампервого, второго и третьего переключателей, между входами коррекции усилителяпостоянного тока подключен основной корректирующий конденсатор и цепь из соединенных последовательно дополнительного корректирующего конденсатора и ключевого элемента 2. 10Это устройство имеет низкие динамические возможности вследствие продолжительного цикла коррекции дрейфовых параметров усилителя постоянного тока.цепь изобретения - повышение быстродействия устройства,Эта цель достигается тем, что управляющий вход ключевого элемента соединен с выходом генератора импульсов,На чертеже изображена функциональная 20 пряжению смещения нуля. Накопительны 1схема предложенного развертывающегооперационного усилителя.Усилитель содержит фильтруюший блок1, резистор 2 обратной связи, первый,второй и третий переключатели 3, 4 и 5,25первый и второй токозадаюшие резисторы6 и 7, накопительный конденсатор 8, масштабный резистор 9, усилитель 10 постоянного тока, масштабный резистор 11 обратной связи, интегрирующий конденсатор30,12, основной и дополнительный корректирующие конденсаторы 13 и 14, ключевойэлемент 15, репейный элемент 16, фазосдвигающий блок 17, генератор 18 импульсов, шину 19 нулевого потенциала35вход 20 и выход 21 развертывающегооперационного усилителя.Устройство работает следующим образом.Интегрирующий каскад образован маоштабным резистором 9, усилителем 10постоянного тока и интегрирующим конденссатором 12, Репейный элемент 16 имеетсимметричные пороги переключения. Сигнал на выходе 21 неизменен по модулю45амплитуды и меняется только по знаку,т.е. представляет собой симметричное напряжение прямоугольной формы при отсутствии входного сигнала.5 7523изобретения Формула Развертывающий операционный усилитель, содержащий соединенные последовательно усилитель постоянного тока, репейный элемент, фазосдвигающий блок и генератор импульсов, подвижный контакт первого переключателя через масштабный резистор соединен со входом усилителя постоянного тока, первый неподвижный кон такт первого переключателя подключен к выходу фильтрующего блока, вход которого соединен со входом развертывающего операционного усилителя, выходом которого является выход релейного элемента, 15 второй неподвижный контакт первого переключателя подсоединен к шине нулевого потенциала, а первый неподвижный контакт через резистор обратной связи подключен к выходу релейного элемента, вход о усилителя постоянного тока через масштабный резистор обратной связи соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя, второй неподвижный контакт которого через интегрирующий кон Б денсатор подключен к первому неподвижному контакту первого переключателя,выход усилителя постоянного тока подсоеди 61 6нен к подвижному контакту второго перегключателя и через первый токозадающийрезистор - к первому неподвижному контакту третьего переключателя, второй неподвижный контакт котсрого - через второйтокозадающий резистор подключен ко входу усилителя постоянного тока, а подвижный контакт через накопительный конденсатор соединен с шиной нулевого потенциала, выход генератора импульсов подключен к управляющим входам первого, второго и третьего переключателей, между входами коррекции усилителя постоянного тока подключен основной корректирующийконденсатор и цепь из соединенных последовательно дополнительного корректирующего конденсатора и ключевого элемента, о т л и ч а ю щ и й с. я тем, что,с целью повышения быстродействия, управляющий вход ключевого элемента соединенс выходом генератора импульсов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЪ 507871, кл, б 06 6 7/12, 1974,2. Авторское свидетельство СССРМ 515118, кл, Я 06 б 7/12, 19747 52361 Составитель О. ОтродновРедактор Л, Веселовская Техред Н. Барадулина Корректор М, Пож1 аэ атент, г, Ужгород ул. проектная, 4 илиа О/9 Тираж 75 ЦНИИ ПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Р