Интегратор Советский патент 1984 года по МПК G06G7/186 

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительнсй технике и предназначено для выполнения операции интегрирования при моделировании значения интеграла и подынтегральной функции напряжениями постоянного тока По основному авт.св. № 922786 известен интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, выход которого подключен к компаратору, вторым входом соединенному с входом опорного напряжения, блок управления, первый вход которого подключен к выходу компаратора, первый ключ, включенный параллельно интегрирующему усилителю второй и третий ключи, включенные пследовательно между сигнальным входом и входом опорного напряжения интегратора, реверсивный счетчик, суммирующий вход которого через первьй элемент И соединен с выходом генератора импульсов, а выходы разрядов подключены к управляющему входу цифровой управляемой проводимости, вклю ченной между общим выводом второго и третьего ключей и входом интегрирущщего усилителя, дополнительный реверсивный счетчик и три элемен-та И, первые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, вторые входы - к выходам блока управления, а выходы - к соответствующим входам реверсивных счетчиков, входы приема кода которых соединен с управляющим входом интегратора, причем управляющие входы ключей соединены с выходами блока управления l . Известньш интегратор плавно изменяет в достаточно широком диапазоне постоянную времени интегратора и кроме того, посредством периодической коррекции поддерживает требуемое значение постоянной времени при температурном и временном изменениях входных резистров и интег рирующей емкости, что позволяет с помощью неточных и нетермостабильнык элементов устанавливать точно постоянную времени интегратора в Ыироком диапазоне температур. Недостатком известного устройства является невысокая точность установки постоянной времени интегратора что происходит в результате некомпенсиров.ания ошибки, связанной с . задержкой срабатывания интегратора. Цель изобретения - повышение точности интегрирования. Поставленная цель достигается тем, что в интегратор введен дискретный делитель напряжения, вход которого соединен с входом опорного напряжения интегратора, а выход подключен к входу третьего ключа. На чертеже представлена схема предлагаемого интегратора. Интегратор содержит операционный усилитель 1, компаратор 2, цифровую управляемую проводимость 3, основной реверсивный счетчик 4, дополнительный реверсивный счетчик 5, генератор 6 импульсов, элементы И 710, интегрирующий конденсатор 11, ключи 12-14, блок 15 управления и импульсный делитель 16 напряжения. К входу интегрирующего усилителя 1 подключена цифроуправляемая проводимость 3, управляющий вход которой соединен с разрядными выходами реверсивного счетчика 4. Входы реверсивных счетчиков 4 и 5 через элементы И 7-10 подключены к выходу генератора 6 импульсов. Выход интегрирующего усилителя 1 подключен к первому входу компаратора 2, второй вход которого соединен с входом опорного напряжения, а выход подключен к входу блока 15 управления. Импульсный делитель 16 напряжения через ключ 13 подключен к цифроуправляемой проводимости 3,соединенной через ключ 12 с сигнальным входом интегратора. Устройство работает следующим образом. Напряжение на выходе идеального интегратора в режиме интегрирования постоянного входного сигнала (режим коррекции) выражается лей , г U I г (r,( (1) где Щ()- напряжение на выходе идеального интегратора f входное опорное напряжениеJ время $ постоянная времени идеального интегратора. Зависимость вьосодного напряжения реального интегратора выглядит слеующим образом: О , при М И-иоЦ ПР« Ч, где )- напряжение на выходе реального интегратора; t« - время задержки срабатыва НИН интегратора, Тр - постоянная времени реального интегратора. Напряжение на выходе интегратора при t Тц по усиловиям работы схемы известного интегратора с цифровой коррекцией постоянной времени равно VQ. Таким образом Tu-t, Отсюда после коррекции .Тр. Т„ - Т,. Для уменьшения влияния погрешнос ти на точность установки постоянной времени предлагается проводить коррекцию не за,время t Т„, а за вре мя интегрирования, равное t пТ, где п - кратность увеличения време ни интегрирования по сравнению с Ту (целое число). Для того, чтобы это осуществить, и для того, чтобы выходное напржжение не превысило максимально возмож ной величины выходной шкалы напряже ний, входное напряжение в режиме коррекции следует соответственно уменьшить в п раз. Тогда выходное напряжение интегратора будет: О , npMOitit3 SM-. DO t-t (5) Р Отсюда получаем т т - --- Cfi fp и п Погрешность постоянной времени из-за задержки при этом уменьшится в п раз. С целью сохранения величины кода корректирующего счетчика частоту генератора счетных импульсов надо уменьшить в п раз:, i ii-i (7) - n где f JJ - частота генератора 6 в предложенном устройствеV 0 - частота генератора в известном устройстве. Предлагаемый интегратор имеет большую точность установки постоянной времени (во всем диапазоне изменения постоянной времени) благодаря уменьшению погрешности, связанной с задержкой срабатывания интегратора. Это повышение точности особенно заметно при работе интегратора с быстрыми сигналами (больше скорость изменения входного сигнала и повьппение точности).Кроме того, низкие требования к точности элементов, входящих в состав интегратора (как и в известном устройстве), позволяет облегчить изготовление интегратора в интегральном исполнении.

is

/2

ИНТЕГРАТОР по авт.св. № 922786, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности интегрирования, в него введен дискг ретный делитесь напряжения, вход .которого соединен с входом опорного напряжения интегратора, а выход подключен к входу третьего,ключа. S . (Л с

I

JO