Решающий усилитель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоциалмстмческмнРеспублик(53)В. Кл. 6 06 6 7/12 Гооудэрствоивй комитет СССР ио аллам изобретений и отрытий ,(72) Авторы изобретения Шахтинский технологический институт бытоЪ ж ания(54) РКШДЮЩий ЬСИЛИтЕДЬ Изобретение относится к вычислительной технике и может найти при.- менение в схемах гираторов, измерительных преобразователях, фильтрах.Известны решающие усилители, содержащие дифференциальный операционный усилитель, сумматор, решаоцие элементы Г 11.Недостатком таких усилителей является недостаточная точность работы и ограниченная область применения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является решающий усилитель, содержащий дифференциальный операционный усили" тельвыход которого является выходом решаоцего усилителя, первый и второй решающие элементы, первые выводы которых объединены и подключены к,.одному информационному входу дифференциального операционного усилителя, другой информационный вход которого подключен к выходу источника входного сигнала, вторыевыводы первого и второго решающихэлементов подключены соответственно к шине нулевого потенциала и квыходу дифференциальногооперацион"ного усилителя, управляемый источник напряжения, управляющий вход которого подключен к первому выводупервого решающего элемента, а выходы подключены ко входам питаниядифференциального операционногоусилителя (.2 .Недостаток известного решающего. усилителя - невысокая точностьи ограниченнал область применения.15Целью изобретения является повышение точности и расширение областиприменения решающего усилителя,Поставленная цель достигается2 Отем, что в решающий усилитель,содержащий дифференциальный операционный усилитель, выход которого является выходом решающего усилителя,решающий элемент, первый вывод ко20 О 4 Входными токами сумматора 4 обеспечивается питание дифференциально.го операционного усилителя 1, Для 35 ао 45 50 55 3 94торого подключен к одному информационному входу дифференциальногоеерационного усилителя, а второйвывод подключен к шине нулевого потенциала, источник входного сигнала, выход которого подключен к другому информационному входу диффрренциального операционного усилителя,введен сумматор, выходы которогосоответственно подключены ко входампитания диФФеренциального операционного усилителя, а выход сумматораподключен к первому выводу решающего элемента,Ма чертеже приведена функциональная схема решающего усилителя,Решающий усилитель содержит дифференциальный операционныи усилитель 1, решающий элемент 2, источник 3 входного сигнала, сумматор 4,Решающий усилитель работает следующим образом.На основании первого закона Кирхгофа ток, протекающий в нагрузке может быть выражен следующим образом:.Фкн=н + н(1) где и - приращение тока, протекающего в нагрузке;н1 н (1 н) - приращение тока в цепи шиныпитания.Из уравнения (1) следует, что между током нагрузки и током на выходе сумматора 4, который обеспечи-. вает суммирование токов 1 и1Н имеется взаимно-однозначное соответствие1 ЬЬх=К 1 н+ Мй =Кц" =1 о (2) где К и К - коэффициенты передачипо току на входах сумматора;К - суммарный коэффициентпередачи по току;1 о - выходной ток сумматоравТок 1 создает на решающем элементе 2 напряжение О, которое при большом усилении дифференциального операционного усилителя 1 будет с высокой точностью равно напряжению входного сигнала е.ц =10 К=К 1 В=е, (3) где Й - величийа сопротивления решающего элемента 2Последнее обьясняется тем, что в системе с .глубокой отрицательной ,связью напряжение между информацион 10 15 20 25 30 ными входамй дифференциального опе" рационного усилителя 1 близко к нулю.Иэ ( 3) можно получить, чтоФе(4)Н ККТаким образом, ток в нагрузке решающего усилителя не зависит от свойств нагрузки при условии, что все элементы работают в линейном режиме и определяется величиной сопротивления Р. решающего элемента 2, что повышает точность работы решающего усилителя.Рассмотренный решающий усилитель может иметь большое число модификаций, отличающихся построением сумматора 4 и решающего элемента 2. Общим для всех возможных модификаций является введение отрицательной обратной связи по току через сумматор 4 на вход дифференциального операционного усилителя 2. Из этого следует, что сумматор 4 может быть построен как на инвертирующем, так и на неинвертирующем операционном усилителе в зависимости от того, как подключены входы усилителя 1 к источнику входного сигнала 3, Важно только, чтобы обратная связь была отрицательной. работы усилителя 1 с типовым включением корректирующих конденсаторов желательно, чтобы входное сопротивление сумматора 4 по первому и второму входам было небольшим. В качестве сумматора 4 могут применяться типовые одиночные каскады или схемы на интегральных операционных усилителях. В частных случаях шины питания усилителя 1 могут закорациваться электрическим конденсатором большой емкости, тогда сумматор 4 будет иметь один вход,Особенностью предлагаемого решающего усилителя является то, чтоон осуществляет преобразование напряжения в ток, что позволяет значительно расширить область его применения. В настоящее время в техникелинейнЫх интегральных схем используются интеграторы, дифференциаторы, логарифмические усилители, активные фильтры и т.д., у которыхвыходным сигналом является напряжение.912050 формула изобретения О Применение предлагаемого решающего усилителя позволит создавать интеграторы, логарифмические и управляемые усилители, дифференциаторы, фильтры и другие узлы, у которых выходным сигналом является ток. Если в качестве решающего элемента 2 включить конденсатор, то ток в нагф рузке будет пропорционален производной от напряжения е.Применение вместо решающего эле" мента 2 индуктивности позволяет реализовать интегральную зависимость тока в нагрузке от напряжения е.Использование нелинейных элементов дает возможность получить на основе решающего усилителя различные нелинейные преобразования,.сигнала. Включение вместо решающего элемента 2 различных селективных цепей придает решающему усилителю свойства фильтра с токовым выходом.На основе предлагаемого решающего усилителя легко создать преобразователь напряжения в ток с управляе мой крутизной преобразования. Для изменения крутизны достаточно изменить сопротивление только одногО решающего элемента 2.Дополнительно, следует отметить, что предлагаемый решающий усилитель может быть реализован на основе серийных операционных усилителей, и значительно расширяет их области применения. Электронные генераторы, фильтры, решающие усилители м другие устройства с токовым выходом, выполненные на предлагаемом решаю-. щем усилителе в определенной сте" Ьпени обогатят схемотехнику линейных устройств радиотехники и связи.Экономический эффект от исполь" зования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше. Решающий усилитель, оодержащийдифференциальный операционный усилитель,.выход которого являетсявыходом решающего усилителя, решающий элемент, первый вывод которогоподключен к одному информационномувходу дифференциального операционного усилителя, а второй выводподключен к шине нулевого потенциа 20.ла, источник входного сигнала, вы.ход которого подключен к другому информационному входу дифференциального операционного усилителя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,-25 с целью повышения точности и расширения области применения, в неговведен сумматор, входы которого соответственно подключены к входам питания дифференциального операцион"30 ного усидителя, а выход сумматораподключен к первому выводу решающегоэлемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 491131 кл. 6 06 6 7/12, 1973.2. Авторское свидетельство СССРИ б 76988, кл. 6"06 6 7/12 у 1978Заказ 4843/4 ираж 731 По ственного комитета ССС обретений и открытий , Ж"35, Раушская наб.,сно ИИПИ Госуда по делам иэ3035, Иоскв де илиал ППП "Патент", г.ужгород ктная,4 едактор А.Власен оставитель Т,Сапуно ехред И Надь Корректор Е. Рошко