Аналоговый интегратор переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G06G7/186 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в импульсной и электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение точности интегрирования.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема интегратора; на фиг. 2 - схема интегрирования без гальванической развязки.

3, трансформатор 4, резисторы 6-9, разделительный конденсатор 0. Это напряжение, снимаемое с резистора 9, содержит только переменную составляющую. Так как переменные напряжения на входах инвертирующего сумматора 2 находятся в противо- фазе, то при их равенстве на его выходе останется только постоянная составляющая выходного напряжения интегрирующего усилителя 1. Эта составляющая

Интегратор содержит интегрирующий Ю обеспечивает глубокую отрицательную обусилитель 1, инвертирующий вход которого является входом интегратора, инвертирующий сумматор 2, операционный усилитель 3, трансформатор 4, масштабные резисторы 5-

9, разделительный конденсатор 10. Выход . раются равными

ратную связь по постоянному току, которая ослабляет постоянное напряжение на выходе интегратора. Параметры инвертирующего сумматора (резисторы 15-17) выбиинтегрируюшего усилителя 1 является выходом интегратора.

Интегрирующий усилитель 1 состоит из операционного усилителя 11, интегрирующего конденсатора 12 и масштабного резистора 13.

Инвертирующий сумматор 2 выполнен на операционном усилителе 14 и масштабных резисторах 15-17.

Выход интегрирующего усилителя 1 через обмотку трансформатора 4 подсоединен к одному из входов инвертирующего сумматора 2 и к первому выводу масштабного резистора 5, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала. Выход инвертирующего сумматора 2 соединен с вторым входом интегрирующего усилителя 1. Вторая обмотка трансформатора 4 одним концом подключена к шине нулевого потенциала, а другим через масштабный резистор б - к инвертирующему входу операционного усилителя 3. Между выходом и входом последнего включен масштабный резистор 7, а также разделительный конденсатор 10 и масц табный резистор 8. Обилий вывод последних через обмотку трансформатора 4 подключен к другому входу инвертирующего сумматора 2 и к первому выРабота интегратора, представленного на фиг. 2, происходит аналогично. Для выделения переменной составляющей при этом используется разделительный конденсатор 10, напряжение с которого поступает на один 20 из входов инвертирующего сумматора.

Таким образом, предлагаемый интегратор позволяет существенно повысить точность интегрирования переменного напряжения за счет снижения погрещностей, вносимых трансформатором.

25

30

35

Формула изобретения

Аналоговый интегратор переменного напряжения, содержащий интегрирующий усилитель, инвертирующий вход которого является входом, а выход - выходом аналогового интегратора, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масщтаб- ный резистор соединен с выходом операционного усилителя, и трансформатор, от- личающийся тем, что, с целью повыще- ния точности интегрирования, он содержит инвертирующий сумматор, три масштабных резистора и разделительный конденсаводу масштабного резистора 9, второй вывод 40 тор, одна из обкладок которого подкоторого соединен с шиной нулевого потенциала. Обмотки трансформатора 4 включены таким образом, чтобы напряжения на входах сумматора 2 были в противофазе.

Интегратор работает следующим образом.

Переменная и постоянная составляющие напряжения с выхода интегрирующего усилителя 1 через первую обмотку трансформатора 4 подаются на один из входов (Вх. 1) инвертирующего су.мматора 2, и далее - на инвертирующий вход интегрирующего усилителя I. Постоянная составляющая обусловлена напряжением смещения и входными тока.ми интег рируюнхего усилителя 1. Для компенсации переменной составляющей на выходе сумматора 2, на его другой вход (Вх. 2) напряжение с выхода интегрирующего усилителя 1 подается через компенсационный трансформатор, включающий в себя операционный усилитель

3, трансформатор 4, резисторы 6-9, разделительный конденсатор 0. Это напряжение, снимаемое с резистора 9, содержит только переменную составляющую. Так как переменные напряжения на входах инвертирующего сумматора 2 находятся в противо- фазе, то при их равенстве на его выходе останется только постоянная составляющая выходного напряжения интегрирующего усилителя 1. Эта составляющая

обеспечивает глубокую отрицательную обраются равными

ратную связь по постоянному току, которая ослабляет постоянное напряжение на выходе интегратора. Параметры инвертирующего сумматора (резисторы 15-17) выбираются равными

Работа интегратора, представленного на фиг. 2, происходит аналогично. Для выделения переменной составляющей при этом используется разделительный конденсатор 10, напряжение с которого поступает на один из входов инвертирующего сумматора.

Таким образом, предлагаемый интегратор позволяет существенно повысить точность интегрирования переменного напряжения за счет снижения погрещностей, вносимых трансформатором.

Формула изобретения

Аналоговый интегратор переменного напряжения, содержащий интегрирующий усиитель, инвертирующий вход которого явяется входом, а выход - выходом аналогового интегратора, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масщтаб- ный резистор соединен с выходом операционного усилителя, и трансформатор, от- личающийся тем, что, с целью повыще- ния точности интегрирования, он содержит инвертирующий сумматор, три масштабных резистора и разделительный конденсатор, одна из обкладок которого подключена к выходу операционного усилителя, а другая обкладка через третий масштабный резистор соединена с инвертирующим входом операционного усилителя и через последовательно соединенные первую обмот- 5 ку трансформатора и четвертый масщтаб- ный резистор подключена к шине нулевого потенциала, соединенной через вторую обмотку трансформатора с вторым выходом первого масштабного резистора и через последовательно соединенные пятый масштабный резистор и третью обмотку трансформатора - с выходом интегрирующего усилителя, причем входы инвертирующего сумматора подключены к общим выводам первой обмотки трансформатора и четвертого масштабного резистора и третьей обмотки трансформатора и пятого масщ- табного резистора, а выход инвертирующего сумматора соединен с неинвертирующим входом интегрирующего усилителя.

0

5

фиг.г

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике,в частности к импульсной и элекроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности интегрирования. Интегратор содержит интегрирующий усилитель I, инвертирующий сумматор 2 и компенсационный трансформатор на операционном усилителе 3, трансформаторе 4 и резисторах 6, 7, 8 и 9. Интегрируемое напряжение подводится к инвертирующему входу интегрирующего уснли- теля, а его выход является выходом интегратора. Выход сумматора подключен к неинвертирующему входу интегрирующего усилителя. Для компенсации переменного напряжения служит инвертирующий сумматор, на первый вход которого напряжение с выхода интегрирующего усилителя подается непосредственно, а на второй через компенсационный трансформатор, который и.меет значительно меньщие погрешности, чем трансформатор при обычном включении. 2 ил. (С сл 8 оо со о о фиг. 1