Преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик и 984029(22) Заявлено 20,07;81(2) 3320248/18-21с присЬединением заявки М -51)М.Кл з Н.03 К 6/04 Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23.12.82 РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛО В ПРЯМОУГОЛЬНЫЕтваа- луИзобретение технике и может технике магнитн ких импульсовго устрой ент преоб зволяет пнапряженудвоенной 5 носится к импульснойыть использовано взаписи электричесИзвестен преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные,содержащий операционный усилитель,делитель напряжения и две цепи изпоследовательно соединенных конденсатора и резистора Г 13Недостатками этого устройствапреобразователя являются его сложность и малый коэффициент преобразования5Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является преобразователь синусоидальйых сигналовв прямоугольные, содержащий операционный усилитель, два делителя напряжения, включенные между источникамипитания и общей шиной выходы которыхсоединены с входамиоперационного усилителя, два диода и две цепи изпоследовательно соединенных конденсатора и резистора каждая, вторые выводы конденсаторов которых подключенык входной клемме преобразователя, авторые выводы резисторов - к общейшине 2130 Недостатком известно с является малый коэффици р зования, так как оно по о чить из синусоидального ия прямоугольные импульсычастоты.Цель изобретения - увеличение коэффициента преобразования.Поставленная цель.достигается тем, что в.преобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные, содержащий операционный усилитель, два делителя напряжения, включенные между источниками питания и общей шиной, выходы которых соединены с входами операционного усилителя, два диода и две цепи из последовательно соединенных ,конденсатора и резистора каждая, вторые выводы конденсаторов которых подключены к входной клемме преобразователя, а вторые выводы резисторов - к общей шине, введены два резистора, подключенные параллельно диодам, и два стабилитрона, каждый из которых подключен к первому выводу соответствующего ему конденсатора, последова-тельно соединен и встречно включен ссоответствующим ему диодом, при этом анод первого и катод второго диодовПодключены соответственно к инвертиру 984029щему и неинвертирующему входам опера- равным напряжению насыщения, В такомционного усилителя. состоянии операционный усилитель 1На фиг.1 приведена принципиальная будет находиться до тех пор покаэлектрическая схема преобразователя входное напряжение не уменьшится дона фиг.2 - диаграммы напряжений на уровня, равного сумме напряжений наего входе и выходе. выходе делителя на резисторах 4, 5Преобразователь синусоидальных ,и напряжения пробоя стабилитрона 11)сигналов в прямоугольные состоит из О . В этот момент времени 1 з стабивперационного усилителя 1, двух Дели литрон 11 закроется, напряжение нателей напряжения из резисторов 2 3 неинвертирующем входе операционногои 4, 5 соответственно двух РС"цепей 10 усилителя 1 резко уменьшится и ониэ конденсаторов б, 7 и резистоРов , перейдет в режим насыщения при отри 8, 9 стабилитронов 10 и 11 диодоВ 12 цательном напряжении на выходе,и 13 и резисторов 14 и 15, При дальнейшем уменьшении входноПреобразователь синусоидальных сиг го напряжения в момент временинап. налов в прямоугольные работает следую ряжение на неинвертирующем входещим образом, операционного усилителя 1 станет меньПри отсутствии вхоДного синусои- ше напряжения на выходе усилителядального напряжения на выходе опера- на резисторах 4, 5 и операционныйционного усилителя 1 будет положитель- усилитель 1 вернется в исходноеное напряжение насыщения, а через 20 состояние (положительное напряжвстабилитроны 10 и 11 протекает ток, ние насыщения на выходе).При действии синусоидального нап- При подаче на вход преобразоваряжения на входе преобразователя, поло" теля отрицательной полуволны синусоположительная полуволна этого нап" Йдального напряжения процессы про"ряжения через открытый стабилитрон текают аналогично.10 и резистор 14 будет приложена к Отрицательная полуволна синусоиинвертирующему входу операционного дального сигнала через открытый стаусилителя 1билитрон 11 и резистор 15 поступаетВ момент времени 11(фиг,2) напря- на неинвертирующий вход операционжение на инвертирующем входе опеРа- ного усилителя 1. В момент времениционного усилителя 1 превысит вели 1 напряжение на неинвертирующемчину напряжения на инвертирующем входе операционного усилителя 1 превходе Одф, и операционный усилитель высит величину напряжения йа инвер 1 перейдет в другое положение (отри- тирующем входе и операционный Усилицательное напряжение насыщения тель 1 перейдет в другое состояниебс, ), которое определяется напря (отрицательное напряжение насыщенияжеййями на инвертирующем и неинвер- Оц ),тирующем входах ОА- и 0+ соответст- При дальнейшем увеличении входновенно и соотношением резисторов 14, .го напряжения в момент времени Ф 63, образующих для положительной по- пробивается стабилирон 10, напряжелуволны синусоидального напряжения 40 ние на инвертирующем входе операционделитель. Диод 12 положительным нап- ного усилителя 1 превысит напряжениеряжением запирается и не оказывает на неинвертирующем входе и на выхошунтирующего действия на резистор де.операционного усилителя 1 появит 14. На неинвертирующий вход положи- ся положительное напряжение насыщетельнаЯ полУволна синУсоидального 45 ниЯ Онс + . В таком положении опеРанапряжения не действует, так как в ционнйй усилитель 1 будет до тех пор,этот момент ее амплитуда меньше пока входное напряжение не уменьшитнапряжения пробоя стабилитрона 11. ся до величины, при которой стабилитПри дальнейшем увеличении вход- рон 10 запрется, и напряжение на инного напряжения в момент времени 1. О вертирующем входе станет больше напйапряженив на катоде стабилитрона ряжения на неинвертирующем входе. В11 превысит. сумму напряжений пробоя этот момент времени Ф на выходестабилитрона Ос и напряжения, дей- операционного усилителя 1 появитсяствующего на аноде стабилитрона 11 : отрицательное напряжение насыщенияЬ - котоРое постУпает с делителЯ , Он-. ПРи дальнейшем Уменьшении вдф. 55на резисторах 4, 5. В этот момент момент времени Э напряжение на ненапряжение на инвертирующем входе инвертирующем входе станет большеоперационного усилителя 1 резко уве- напряжения на инвертирующем входеличится и станет больше напряжения . и на выходе операционного усилителяна инвертирующем входе, так как для 1 появится положительное напряжениеположительной полуволны напряжения 60 насыщения Онд+.диод 13 будет открыт и своим малым Следовательно, на выходе операвнутренним сопротивлением зашунтиру- ционного усилителя 1 за один периодет резистор .15. Вследствие этоГо нап-, синусоидального напряжения будетпряжение на выходе операционного формироваться четыре периода прямоусилителя 1 станвт положительным и 65 угольного напряжения.Таким образом, введение в предлагаемый преобразователь новых элементов и соединений позволило увеличить коэффициент преобразования,по сравнению с известным преобразова- телем в два раза.формула изобретенияПреобразователь синусоидальных сигналов в прямоугольные, содержаищй операционный усилитель, два делителя напряжения, включенные между источниками питания и общей шиной, выходы которых соединены с входами операционного усилителя, два диода и две цепи из последовательно соеди- .кенных конденсатора и резистора каждая, вторые выводы конденсаторов которых подключены к второй клемме преобразователя, а вторые выводы резисторов - к.общей шине, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельв увеличения коэффициента преобразования, в него введены два резистора, подключенные параллельно диодам, и два стабилитрона, каждый из которых подключен к первому выводу соответствующего ему конденсатора, последовательно:соединен и встречно включен с соответствующим ему диодом, при этом анод первого и катод второго ди одов подключены соответственно кинвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителяФИсточники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Апексенко А.Р.и др. Применениепрецизионных аналоговых ИС. И.,Радиои связь, 1981 с. 126,рис. 4, 8.;ф 2. Авторское свидетельство СССРР 374725,кл. Н 03 К 6/06, 1971 про- тотипЗаказ 9 ПодписнСССР илиал ПЛППатент , г.ужгород, ул.Проектн б/75 Тираж НИИПИ Государстве по делам изобрете 035, Москва, Ж959ного комитета ий и открытийРаушская наб