Интегратор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическик Республик(22) Заявлено 05.1179 (21) 28 З 6225/18-24с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,С 06 С 7/186 Государственный комитет СССР но делим изобретений и открытийДата опубликования описания 150781(71) Заявитель Омский ордена Ленина завод точных электрических приборов "Электроточпркбор"(54 ) И НТЕГРАТОР Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Известен интегратор электрических сигналов, содержащий операционныи усилитель, охваченныи емкостной обратной связью, и схему компенсации дрейфа нуля, состоящую из ключа на входе операционного усилителя, вспомогательного усилителя, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход через исполнительный элемент с корректирующим входом операционного усилителя 1).Недостатки этого интегратора состоят в низкой точности и высоком быстродействии, так как интегратор не обеспечивает компенсации тактовой составляющей дрейфа и требует длительного времени для осуществления коррекции.Наиболее близким к предлагаемому устройству является интегратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через интегрирующий конденсатор соединен с его инвертирующим входом, а инвертирующий вход через резистор соединен с первым ключом, обеспечивающим поочередное соединение инвертирующего входа с источником входных сигналов или с общей шинои, вспомогательный усилитель, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход через второй ключсоединен с корректирующим входомоперационного усилителя и с запоминаощир конденоатором, а управляющие входы ключей объединены и подключены к устройству управлений,Этот интегратор обеспечивает коррекцию как дрейфа налряжения смещения нуля операционнного усилителя, так и коррекцию дреифа, вызванного изменением входного тока опера ционного усилителя.Недостаток известного устройствасостоит в том, что при повышениитребований к точности коррекциидрейфа необходимо увеличивать вели О чину емкости запоминающего конденсатора, при этом увеличивается идлительность такта коррекции.Цель изобретения - повыщениебыстродействия и точности интегрирования.Указанная цель достигается тем,что интегратор, содержащий операционныйусилитель,инвертирующий вход которого черезинтегрирующий конденсатор ЗО соединен с его выходом и черезмасштабный резистор - с выходом переключателя, соединенного входами соответственно с входом интегратора и шиной нулевого потенциала, вспомогательный усилитель, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выход через ключк корректирующему входу операционного усилителя, и блок синхронизации, соединенный с управляющими входами переключателя и ключа, введены ждущий генератор одиночных импульсов и дополнительный ключ и запоминающий конденсатор, соединенные последоватльно и включенные межцу корректирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, причем управляющий вход дополнительного ключа через ждущий генератор одиночных импульсов соединен с выходом блока синхронизации.На фиг,1 показана схема предложенного интегратора, на фиг.2 временная диаграмма его работы.Интегратор содержит переключатель 1, операционный усилитель 2, вспомогательный усилитель 3, ключи 4 и 5, запоминающий конденсатор б, блок 7 синхронизации, ждущий генератор 8 одиночных импульсов, масштабный резистор 9 и интегрирующий конденсатор 10 в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя 2. Выходы переключателя 1 соединены с входом интегратора и с шиной нулевого потенциала, а его выход соединен с масштабным резистором 9 операционного усилителя 2, Выход операционного усилителя 2 соединен со входом вспомогательного усилителя 3, выход которого через ключ 4 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 2 и с ключом 5. Ключ 5 соединен с запоминающим конденсатором 6, вторая обкладка которого связана с шиной нулевого потенциала. управляющие входы переключателя 1 и ключа 4 подключены к блоку 7 управления и входу ждущего генератора 8 одиночных импульсов. Выхор ждущего генератора 8 одиночных импульсов соединен с управляющим входом ключа 5.Ждущий генератор 8 одиночных импульсов может быть выполнен в виде элемента И 11, инвертора 12 и ВС- цепочки 13. Первый вход элемента И 11 является входом ждущего генератора одиночных импульсов, а выход элемента И 11 - его выходом. Вход инвертора 12 соединен с первым входом элемента И 11, а его выход - со входом 11 С -цепочки 13, выход которой соединен со вторым входом элемента И 11.Интегратор работает следующим образом.В такте интегрирования переключатель 1 находится в положении а, ключ 4 разомкнут, ключ 5 замкнут.Входной сигнал поступает на операционный усилитель 2 и интегрируется. В такте коррекции блок 7 управления переводит переключатель1 в положение б, эаьыкает ключ 4 и одновременно через ждущий генератор 8 одиночных импульсов размыкает ключ. Выходной сигналоперацион-ного усилителя 2 через вспомогательный усилитель 3 и ключ 4 поступаетна неинвертивный вход операционного усилителя 2, в результате чегона выходе вспомогательного усилителя3 устанавливается сигнал, которыйотличается от нуля на величину нап- ряжения смещения нуля операционного усилителя 2 и на величину смещения этого усилителя, вызванного протеканием .его входного тока черезрезистор 9. После этого выходным 20 сигналом ждущего генератора 8 одиночных импульсов замыкается ключ 5,напряжение на запоминающем конденсаторе б устанавливается равнымнапряжению дрейфа и это напряжение р 5 поступает на входоперационного усилителя 2, корректируя его дреифпо току и напряжению.Преимушества предложенногоинтегратора в сравнении с известнымсостоят в следующем.В предложенном интеграторе режимкоррекции разбит на два такта введением дополнительного ключа и ждущего генератора одиночных импульсов) . В течение первого такта коррекции запоминающий конденсатор отключен, поэтому длительность переходного процесса в этом такте прямопропорциональна постоянной времениинтегратора и обратно пропорциональ на .коэффициенту усиления вспомогательного усилителя, После окончания переходных процессов,связанныхс перезарядом интегрирующего конденсатора, начинается второй такт коррекции, в котором к выходу вспомогательного усилителя подключаетсязапоминающий конденсатор. Поскольку переходные процессы уже закончились то, в момент включения до-полнительного ключа напряжения навыходе вспомогательного усилителяи на .запоминающем конденсаторе отличаются друг от друга на весьмамалую величину, обусловленную разрядом запоминающего конденсатора ф. эа время такта интегрирования, егозарядом входным током операцион"ного усилителя в такте интегрированияи дрейфом напряжения смещения операционного усилителя. Малая разиость 40 указанных напряжений и определяетмалую длительность второго тактакоррекции несмотря на значительную,величину емкости запоминающего конденсатора. Поэтому увеличение точносу ти коррекции (увеличение емкостизапоминающегоконденсатора) неприводит к заметному увеличениюдлительности такта коррекции. Формула изобретенияИнтегратор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через интегрирующий конденсатор соединен с его выходом и через масштабный резистор - с выходом переключателя, соединенного входами соответственно с входом интегратора и шиной нулевого потенциала, вспомогательный усилитель, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выход через ключ - к корректирующему входу операционного усилителя, и блок синхронизации, соединенный с управляющими входами переключателя и ключа, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыаения быстродействия и точ-, ности интегрирования, в него введены ждущий генератор одиночных импульсов, а также дополнительный ключ и запоминающий конденсатор, соединенные последовательно и включенные междукорректирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, причем управляющий вход дополнительного ключа через ждущий генератор .одиночных импульсов соединен с выходом блока синхронизацииИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Смолов В.Б. Аналогичные вычислительные машины. М., "Высшая школа", 1972, с.110-111, рис,Ш,2. Заявка Японии Р 51-17859,кл. 97/8/132, 1976 (прототип) .847330 птюч 7 ключ ч Нлюч о Редактор А,Долинйч Заказ 5500/76 Тираж 745 ПодлисноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Ихой,юф щгго гаер жора ОРию юд имел соо дюходм Уу игго гагр лгора ооии Ею имоу со 8 Составитель В. ДиановТекред Н. Бабурка Корректор Н,Шв