Амплитудный селектор Советский патент 1983 года по МПК G06G7/25 

(54) АМПЛИТУДНЫЙ СЕЛЕКТОР

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может Оыть использовано для построения функциональных и логических блоков аналоговых вычислительных маши.н.

Известны амплитудные селекторы, выполняющие операцию выбора большего или меньшего из двух напряжений, в которых коммутирующие элементы (.диоды) включены в цепи отрицательной обратной связи усилителей l.

Известен также амплитудный селе.ктор, содержащий управляемьй источник тока, коммутирующие диоды, сум-г матор, на резисторе которого ток источника тока преобразуется в напряжение L2 Функция преобразования таких селекторов определяется большим числом пассивных компонентов (резисторов), поэтому они имеют невысокую точность.

Наибогтее близким к изобретению по технической сущности является амплитудный селектор, содержащий два дифференциальных усилителя, коммутирующий диод, два резистора и два источника входных сигналов, выход одного из них подключен к неинвертирукжцему входу первого дифференциальноТо усилителя, инвертирующий вход которого через коммутируквдий диод соединен с выходом второго дифференциального усилителя и через первый резистор с его выходом, являющимся выходом селектора, и неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя З .

Недостаток известного селектора

10 заключается в значительном влиянии обратных параметров коммутирующего диода на точность преобразования.

Цель изобретения - повышение точности.

15

Поставленная цель достигается тем, что в амплитудный селектор, содеря ащий два дифференциальных усилителя коммутирующий диод, два резистора и два источника входных сигналов,

20 выход первого источника масштабных входного сигнала подключен к неинвертирующему входу первого дифференциального усилителя, инвертиру ощий вход которого через первый масштаб25ный резистор подключен к его выходу, являющемуся выходом амплитудного селектора, и неинвертирующему входу . второго дифференциального усилителя, выход которого через коммутирующий

30 диод соединен с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя, введен третий дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к выходу амлитудного селектора, инвертирующий вход соединен с выходом первого источника входного сигнала, а выход через второй масштабный резистор подключен к инвертирующему входу первого дифференциального усилителя, инвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с выходом второго источника входного сигнала./

На чертеже представлена схема амплитудного селектора.

Амплитудный селектор содержит дифференциальные усилители 1,2 и 3, коммутирующий диод 4, масштабные резисторы 5 и 6. К входам амплитудного селектора подключены источники входных сигналов 7 и 8, а выход дифференциального усилителя 1 соединен с выходной клеммой 9 селектора. Амплитудйый селектор осуществляет операсцйю выбора большего из поданных на его входы двух сигналов. При изменении полярности включения диода Селектор осуществляет операциювыбор меньшего из поданных на его входы сигналов.

Амплитудный селектор работает следукнцим образом.

Предположим, что напряжение источника сигнала 8 болHue, чем 7. Тогда выходным напряжением усилителя 2 диод 4 смещается в прямом наоравлении, замыкая через усилитель 1 цепь

последовательной отрицательной обратной связи, охватывающей усилитель 2, имеющий достаточно большой коэффициент усиления К, На его неинверт 1рующем входе, а следовательно на выходе селекторе, с точностью до пограиности статизма замкнутой цепи устанавливается напряжение инвертирующего входа, подключенного к источнику 8. Усилитель 3 в этом время . практически не влияет на работу селектора. Приэтом выходное напряжение селектора определяется выражением

и и, (1 + 7 ),

гдеУ,| 1- и пЦЛ-относительная по грилность коэффициента передачи сигнала источника 8 и - напряжение источника 8;

и - напряжение источни-ка 7;

и - напряжение насшце НИН усилителя 3,1 г пряьюе сопротивиение диода 4 у

R.- сопротивление jpeiзистора 5;

и - падение напряжения на открытом диоде 4 . Когда большим из двух входных сигналом будет напряжение источника 7, выходным напряжением усилителя 2 диод 4 сместится в обратном направлении . Теперь через силитель 1 и резистор 5 последовательной отрицательной обратной связью охвачен усилитель 3, а на выходе селектора уста0 навливается напряжение

и и (1 +Та) ,

л Uta гдетг г-15Ги ЯТ относительная

K,4R Ui v-i/ погрешность коэф5 . фициента передачи сигнала источника 7)

и

-напряжение насыЯ. щения усилителя 2 J

-обратное сопротивRление диода 4 ,

R, - сопротивление резистора 6 ;

К, - коэффициент усиления усилителя 3.

Как видно из приведенных выражений , относительные погрешности коэффициентов передачи селектора по входам представляют собой погрешности статизма усилителей 2 и 3, охваченных обратными связями, уменьшаются с увеличением коэффициен тов усиления усилителей (К, К) и сводятся к-требуемой величине за счет вйбора достаточно больших К2.иКз. При этом 5 обратный ток диода практически не влияет на точность преобразования, что физически объясняется его компенсацией входным током.

0 Предлагаемый амплитудный селектор легко реализуется на современной элементной базе, в том числе и в инотегральном исполнении.

Таким образом, предложенный амп5 литудный селектор имеет повышенную, точность по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Амплитудный селектор, содержащий два дифференциальных усилителя, коммутирующий диод , два масштабных резистора и два источника входных сигс налов, выход первого источника входного сигнала подключен к неинвертирующему входу первого дифференциаль.ного усилителя, инвертирующий вход KOTopoj-o через первый масштабный резистор подключен к его выходу, являющемуся выходом амплитудного селектора, и неинвертирующему входу второго дифференциального усилителя, выход которого через коммутирующий диод соединен с инвертирующим входом

5 первого дифференциального усилителя.

отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен третий дифференциальный уси- . литель, неинвертируквдий вход которого подключен к выходу амплитудного селектора, инвертирующий вход соеди-. нен с выходом первого источника входного сигнала, а выход через второй масштабный резистор подключен к инвертирующему входу первого дифферент циального усилителя, инвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с выходом второго источника входного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 радио., 1980, с. 177, рис. 7.5.

кл. G 06 G 7/25, 1981 (прототип).