Устройство для определения абсолютного значения Советский патент 1985 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для рпределення и контроля абсолютного значения сигналов в частности абсолютного значения разности сигналов. ИзвестнУ устройство для определе ния абсолютного значения разности сигнала, содержащее операционный усилитель с дифференциальным входом резисторы и диоды, которые для повы шения точности преобразования включены в цепь отрицательной обратной связи усилителя О1 I В известном устройстве определения абсолютного значения обе выходн клеммы имеют ненулевой потенциал (выход устройства является плавающим) и, следовательно, устройство подключаемое к выходу данного устройства, должно иметь дифференциаль ный вход. Наиболее близким по конструктивному выполнению к предложенному является устройство для определения абсолютного значения сигналов, содержащее операционный детектор на первом операционном усилителе, на двух резисторах и диодах, причем ан первого и катод второго диода соеди нен с выходом операционного усилителя, а катод первого диода соедине с инвертирующим входом первого операционного усилителя и через один резистор - с входом устройства, а через другой резистор - с анодом другого диода, а также сумматор на втором операционном усилителе, причем первый вход сумматора подключен к входу устройства, второй вход - к аноду другого диода, а выход - к выходной клемме устройства. Недостатком этого устройства для определения абсолютного значения яв ляется отсутствие дифференциального входа, что позволяет определитьабсолютное значение разности сигналов fпотенциалов), только между какойнибудь точкой и общей шиной. Такие устройства нельзя подключать прямо к мостовым и другим дифференциальны источникам сигнала, где информация содержится в разности потенхщалов двух точек, каждая из которых имеет ненулевые потенциалы. Промежуточное преобразование дифференциального сигнала в напряжение относительно нулевого потенциала усложняет схему 842 и уменьшает точность преобразования, а также быстродействие устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения абсолютного значения разности сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения абсолютного значения,, содержа- щее полупериодный детектор, выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а между инвертирующим входом и выходом включены первый разделительный диод в обратном направлении и цепь из последовательно соединенных первого масштабного резистора и второго разделительного диода, включенного в прямом направлении, общий вывод- ко-тррых является выходом однополупери одного детектора, причем инвертирующий вход операционного усилителя через второй масштабный резистор под- ключен к входу устройства, и сумматор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход подключен к выходу однополупериодкого детектора, а выход является выходом устройства, введены третий масштабный резистор и инвертор, вход которого является дополнительным входом устройства, а выход подключен к третьему входу сумматора и через третий масштабный резистор к инвертирующему входу операционного уси- лителя. Схема предложенного устройства представлена на чертеже. Устройство для определения абсо лютного значения содержит первый и второй входы 1 и 2, однополупериод- ный детектор 3 на первом,операционном усилителе 4, масштабные резисторы 5 и 6 и разделительные диоды 7 и 8, сумматор 9 с тремя суммирующими входами на другом операционном усилителе 10 и резисторах 11-14 и инвертор напряжения 15 на третьем операционном усилителе 16 .и резисторах 17 и 18, третий масштаб.ный резистор 19, выход 20 и шину нулевого потенциала 21. Устройство работает следующим образом. Пусть резистор 12 имеет сопротивление R/2, а остальные резисторы - сопротивление R, операционные уси- лители умеют такое усиление, что на ряжение .на инвертирующих входах можно считать равным нулю благодаря-, цепям отрицательной обратной связи. На выходе инвертора 15 действует напряжение и, где и8x2 напряжение на входе 2. На инвертирующий вход усилителя 4 поступает ток UBX, и, Uex,-U где Ugj, - напряжение на первом вход Если , то диод 7 закрыт и ток i 1 течет через резистор 6, создавая на аноде диода 8 напряжение U2 -iyR UeV2-UB,, (-3) Если 1,0, то диод 8 закрыт, диод 7 открыт и На инвертирующий вход суммирующего усилителя 10 поступает ток через резисторы 11, 12,и 13, то есть и, и, UBX, гиг UBX UBX, U2 и, UBX, - 4 -t- - D ;Г 5 R R R 5 Этот ток создает на резисторе 14 выходное напряжение Ug,,|,, +Ujxi-2U2 (б) Если ,.то и .вь,x-ll9x,в,,-2ilJв.,вx,- Jвдгл а если , то и Ueb.x -UMl+ 8Ai-0 -(UBM-Ug,2 ) (8) и, следовательно, Ugy,(Ugx,-Ues2) (9 Таким образом, предложенное устройство при подаче на его дополнительный вхо;; напряжения позволяет определять дополнительно абсолютное значение разности сигналов и, имея симметричный вход и выход относительно шины нулевого потенциала, позволяет повысить, точность преобразования сигнала путем обеспечения одинакового входного сопротивления с обоих входов. Кроме того, в предложенном устройстве коэффициент передачи не зависит от сопротивления нагрузки. Технико-экономический эффект устройства для определения абсолютного значения состоит втом, что данное устройство может быть прямо подключено к мостовым и другим дифференциальным источникам сигнала без промежуточного определения разности сигналов, что повышает точность преобразования и упрощает аппаратуру, а также повышает быстродействие. Предлагаемое устройство может быть исполнено в микросхем. Дпя точного преобразования необходимо подгонять отношения сопротивлений резисторов. Так как неинвертирующие входы операционных усилителей заземлены, то для получения максимального быстродействия ..можно применять коррекцию частотной характеристики с опережением фазы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее однополуЬериодньш детектор, выполI ненный на операционном усилителе, неинвертирзгющий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а между инвертирующим входом и выходом включены первый разделительный диод в обратном направлении и цепь из последовательно соединенных первого масштабного резистора и вто рого разделительного диода, включенного в прямом направлении, общий вывод которых является выходом однополупериодного детектора, причем инвертирующий вход операционного усилителя через второй масштабный резистор подключен к входу устройства, и сумматор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход подключен к выходу однополупериодного детектора, а выход является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения абсолютного значения разности сигналов, в него введены третий масштабный резистор и инвертор, вход которого является дополнительным входом устройства, а выход подключен к третьему входу сумматора и через третий масштабный рез истор - к инвертирующему входу операционного усилителя. СО 4: 00