Интегратор Советский патент 1983 года по МПК G06G7/186 

00

со

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических регуляторах, моделирующих устройствах.

Известен интегратор, содержащий оп&рационный усилитель, диоды, эле1стролитичёские конденсаторы, включенные встречно, в обратной связи, масштабный резюстор CiJ

Недостаток интегратора заютючается в том, что он не обеспечивает необходимой точности интегрирования знакопеременных сигналов, так как постоянная времени интегрирования зависит от пути тока интегрирования: или через два конденсатора, или через диод и ковденсатор, что приводит к изменению -постояной времени интегрирования почти в два раза.

Известен также интегратор, который содержит операционный усилитель, накопительный электролитический конденсато одна обкладка которого соединена с

входом операционного усилителя, стабилитрон, включенный меноду другой обкладкой накопительного электролитического конденсатора и выходом операционного усилителя, и источник опорного напряжения, подключенный через ограничивак щий резистор к общему выводу стабилитрона и накопительного электролитического конденсатора, что обеспечивает работу электролитического конденсатора при постоянной полярности напряжения между его обкладки, изменение напряжения на выходе конденсатора и, соответственно, на 1зь1ходе операционного усилителя по интегральному закону при входном знакопеременном сигнале fS.

Недостаток указанного интегратора заключается в том, что стабилитрон вносит дополнительную погрешность в интегрирование, определяемую измене1ше Фока стабилизации при колебаниях напряжения источника напряжения, происходящих между моментами обнуления интег ратора.

Наиболее близким по конструктивному выполнению к предложенному устройству является интегратор, содержащий операционный усилитель, в цепь обратно} связи которого включен диодный мост, а ,в другую диагональ диодного моста включен электролитический конденсатор Сз .

Недостаток этого интегратора закл1о чается в том, что он не обеспечивает необходимой точности из-за значительного падения напряжения на диодах, зависящего от величины тока интегрирования.

Целью изобретения гюляется повыщ&ние точности интегрирования знакопер&менных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в интегратор, содержащий операционный усилитель и мостовой ключевой элемент, в каждое плечо которого включен управляемый ключ, а в первую диагональ - накопительный электролитический конденсатор, причем вход операционного усилителя через машстабный резистор соединен с входом интегратора, а между входом и выходом операционого усилителя включена вторая диагональ моста, введен анализатор полярности напряжения, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выходы - к управляющим входам соответствующих ключей.

При этом интегратор содержит сглаживающий конденсатор, включенный между входом и выходом операционного усилителя.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, накопительный электролитический конденсатор 2, масщтабный резистор 3, мостовой ключевой элемент 4 на ключах 5-8, анализатор 9 полярности выходного напряжения интегратора сглаживающий конденсатор 10 малой емкости.

Полярность включения накопительного электролитического конденсатора 2 сог ласована с работой ключей 5 - 8.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении входного сигнала через конденсатор 2 и параллельный ему конденсатор 10 течет ток, -равный входному току через резистор 3. Это вызывает изменение напряжения на конденсаторах 2 и 10 и соответственно на выходе операционного усилителя 1 по интегральному закону. В случаеэ отсутствия входного сигнала выходное нагфяжение остается постоянным. С изменением знака входного сигнала меняется направление входного тока и соответственно ток заряда конденсаторов 2 и 10. Подключение конденсатора 2 к входу операционного усилителя 1 производится с помощью мостового ключевого элемента 4 на ключах 5-8, упра ляемых анализатором 9 полярности.

3 1О139794

Непопярный конденсатор 10, прдкпю теля 1 открываются юоочи 6 я 7, а

чеяный постоянно между входом и выхо-ключи 5 и 8 при этом закрыты.

аом Ъпераияонного усяпитепя 1, обеспе-Тайое построение схемы обеспечврчивает отсутствие выбросов на выходевает постоянство полярности напряжения

операционного усилителя 1 при коммута 5 на накопительном электролитическом

ПИЯХ. ктачеИ $- в.Анализатсф 9 поляр-конденсаторе и при пркменешш. ,анап(Уности при положительном напряжении наговых ключей, выполненных ня пояевых

выходе операциоаного усилителя 1 от - фанаисторах, обеспечивает,по сравнению

крьшает ключи 5 и 8. Ключи 6 и 7 прис известным интегратором более точное зна. этом, закрыты. При отрицательном некие интегрируемого знакопеременного сиг-женш на выходе сп ацвонного усилв- нала при меньшем энергопотреблении и весе.

1. ИНТЕГРАТОР, содержащий операционный усилитель и мостовой ключевой элемент, в каждое ппечо которого включен ключ, а в первую диагональ накопительный электролитический конденсатор, причем вход операционного усилителя через масштабный резистор соединен с входом интегратора, а между вхоцом к выходом операционного усилителя включена вторая диагональ моста, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегриров ния знакопеременных сигналов, в него введен анализатор полярности напряж. ния, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, а выходы к управляющим входам соответствующих ключей. 2. Интегратор по п. 1, отличающий с я тем, что он содержит сглаживающий конденсатор, включенный между входом и выходом операционного уси(Л лителя.