Релейный операционный усилитель Советский патент 1984 года по МПК G06G7/12 

О00

эо

Фиг. 1 Изобретение относится к усилитель ным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известен релейный операционный усилитель, который содержит интегратор, релейный элемент, накопительный конденсатор, ключевой пороговый элемент Cl. Однако это устройство характеризуется низкой точностью работы; Наиболее близким к предлагаемому является релейный операционный усилитель содержащий соединенные последовательно широтно-импульсный модуля тор, блок потенциального разделения фильтр, выход которого является выходом усилителя, выход широтно-импульсного модулятора подключен ко входу триггера,: вькоды которого соединены со входами управляемого источника напряжения, выходы которого подключены ко входам питания фильтра вход широтно-импульсного модулятора является входом устройства 2. Недостатком известного устройства является сравнительно малая точность работы. Целью изобретения является повышение точности работы, С этой целью в релейный операционньй усилитель, содержащий широт но-импульсный модулятор, выход кото рого подключен ко входу релейного элемента, вход широтно-импульсного модулятора является входом релейного операционного усилителя, управля мый источник напряжения, введен дополнительный широтно-импульсный мод лятор, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, выход которого подключен ко входу питания релейного элемента, выход которого является выходом релейного операционного усилителя, BTOpbW входом которого является вхо дополнительного широтно-импульсного модулятора. На фиг. 1 изображена функциональ ная схема релейного операционного усилителя; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов. Усилитель содержит широтно-импул ный модулятор I, дополнительный широтно-импульсный модулятор 2, релей ный элемент 3, управляемый источник 4 напряжения, первый и второй входы 5 и 6 и выход 7. 5 Релейный операционный усилитель работает следующим образом. С помощью широтно-импульсного модулятора I и дополнительного щиротноимпульсного модулятора 2 сигналы с первого и второго входов 5 и 6 (х и х на фиг. 2а,5) преобразуются в периодические импульсные прямоугольныв напряжения у, (1)иув(с) с амплитудами соответственно А, и А (фиг. 2а,0). Скважность импульсов пропорциональна уровню сигналов с первого и второго входов 5 и 6. При нулевом значении выходного сигнала дополнительного широтно-импульсного модулятора 2 выходной сигнал релейного элемента 3 полностью повторяет форму выходного сигнала широтноимпульсного модулятора } (фиг. 2(Х), амплитуда которого определяется выходным напряжением управляемого источника 4 напряжения. Под воздействием выходного сигнала дополнительного широтно-импульс- ного модулятора 2 происходит амплитудная модуляция выходного напряжения управляемого источника 4 напряжения. Выходной сигнал дополнительного широтно-импульсного модулятора 2 положительной полярности (фиг. 2Ь) вызывает увеличение амплитуды положительного импульса выходного сигнала релейного элемента 3 (Ул(t) на фиг. 2Ь) и уменьшение амгшитуды его отрицательного импульса. Выходной сигнал дополнительного широтно-импульсного модулятора 2 отрицательной полярности вызывает увеличение амплитуды отрицательного иютульса выходного сиг нала релейного элемента 3 и уменьшение амплитуды его положительного импульса. В результате на выходе 7 формируется периодическое напряжение (фиг. 2Ь), модулированное как по амплитуде на уровне ±ДА, так и по длительности, пропорциональной выходному сигналу дополнительного широтно-иютульсного модулятора 2 (фиг. 2.6). Реализация релейного элемента на базе релейного эвена с фиксированной зоной ограничения, работающего в ключевом режиме, позволяет HCKJD04HTb ошибки преобразования, характерные для активных сумматоров на основе усилителей постоянного тока.

Амплитудная модуляция, осуществляемая со стороны управляемого источника напряжения, в значительной степени снижает ошибку преобразования из-за конечного значения времени переноса сигнала дополнительного широтно-импульсного модулятора в тракте релейного элемента. Это обусловлено тем, что выходной сигУ М

нал- управляемого источника напряже нтля воздействует одновременно на все каскады релейного злемента.

Таким образом, предлагаемый релейный операционный усилитель по сравнению с известным устройством обладает более высокой точностью работы.