Устройство для выделения модуля (его варианты) Советский патент 1987 года по МПК G06F7/12 G06F7/20 

Изобретение относится к аналогово вычислительной технике и может найти применение в устройствах автоматики и вычислительной техники, предназначенных для функционального преобразования электрических сигналов переменного тока.

Цель изобретения - повьш ение точности и чувствительности устройства,

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для выделения модуля по первому варианту; на фиг,2 то же, по второму варианту,

Устройство для выделения модуля по первому варианту содержит операционный усилитель 1 (фиг.1), масштабные резисторы 2-4, выпрямительный диодно-резисторный мост 5, включающий выпрямительные диоды 6 и 7 и масштабные резисторы 8. и 9, а также сумматор 10, сглаживающий фильтр 11, инвертирующий усилитель 12, вход 13 устройства и парафазные выходы 14 и 15 устройства.

Устройство для выделения модуля по второму варианту дополнительно содержит интегратор 16 и масштабный блок 17 (фиг.2).

Одна из входных клемм 1.3 устройства (любая) используется в качестве информационного входа устройства, а вторая соединяется с общей шиной. Выходной сигнал устройства снимается с одного из парафазных выходов 14 или 15 относительно общей шины.

Входной электрический сигнал переменного тока, приложенный к входу 13 устройства (фиг,1), через резистор 2 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1 и через делитель напряжения, образованньй масштабными резисторами 3 и 4, - на неинвертирующий вход операционного уси- 45 можно установить такой коэффициент

лителя 1, На неинвертирующем входе операционного усилителя 1 напряжение равно напряжению входного сигнала, деленному на коэффициент деления делителя, образованного масштабными резисторами 3 и 4, причем сигнал на неинвертирующем входе находится в фазе с входным сигналом По принципу действия операционно j усилителя с дифференциальным известно-, что в установившемся режиме сигналы на его инвертирующем и неинвертирующем входах равны, т,е, напряжение на инвертирующем входе равно напря

5

жению на неинвертирующем входе и находится в фазе с входным сигналом. Коэффициент передачи операционного с усилителя 1 по инвертирующему входу определяется соотношением сопротивлений резисторов 8 (9) и 2, а коэффициент передачи операционного усилителя 1 по нейнвертирующему входу определяется соотношением, сопротивлений резисторов 3 и 4, причем коэффициент передачи по инвертирующему входу установлен болыпим, чем по неинвертирующему ,

Во время действия отрицательной полуволны входного сигнала напряжение на выходе операционного усилителя 1 имеет положительную полярность. Этот сигнал через открытьш выпрями0 тельный диод 6 поступает на выход 14 устройства, причем амплитуда выходного сигнала на выходе 14 устройства равна амплитуде выходного сигнала . операционного усилителя 1 минус амп-

5 литуду сигнала на инвертирующем входе операционного усилителя 1, Во.время действия положительной полуволны входного сигнала напряжение на выходе операционного усилителя 1 имеет отри0 цательную полярность, при этом диод 6 заперт, а напряжение на выходе 14 равно сигналу на инвертирующем входе операционного усилителя 1, которое в данный момент имеет положительную

5 полярность.

Выходной сигнал на выходе 15 устройства формируется аналогичным образом. Отличие состоит в том, что сигнал на выходе 15 находится в проти0 вофазе по отношению к сигналу на выходе 14, т,е, соответствует модулю входного сигнала со знаком минус, Выбором соотношений сопротивлений резисторов 8 (9) и 2, а также 3 и 4

передачи, чтобы напряжение на выходе 14 (15) в любой момент времени было пропорционально модулю входного сигнала,

Одновременно с рассмотренными процессами выходные противофазные сигналы с выходов 14 и 15 суммируются сумматором 10, а затем усредняются во времени сглаживающим фильтром 11,

Далее в соответствии с первым ва- риантом выполнения устройства (фиг,1) усредненный во времени сигнал через инвертирующий усилитель 12 поступает на корректирующий вход операционного

усилителя 1, чем достигается коррекция выходного сигнала устройства,что исключает наличие постоянной составляющей, вызванной смещением нуля операционного усилителя 1 или неидентичностью параметров вьтрямитель- ных диодов 6 и 7.

По второму варианту выполнения устройства (фиг,2) усредненный во времени сигнал интегрируется интегратором 16 и через масштабный блок 17 поступает на корректирующий вход операционного усилителя 1, причем за счет интегрирования усредненного во времени сигнала достигается более полная коррекция режима работы устройства;

Формула изобретения

1. Устройство для выделения модуля, содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор соединен с первым входом устройства, а неинвертирующий вход является вторым входом устройства, выпрямительный диодно-резисторный мост, содержащий первый и второй выпрямительные диоды, второй и третий масштабные резисторы, причем анод первого и катод второго выпрямительных диодов объединены и подключены к выходу операционного усилителя, катод первого выпрямительного диода и первый вьгаод второго масштабного резистора объединены и пoдключeны J первому пара- фазному выходу устройства, анод второго выпрямительного диода и первый вывод третьего масштабного резистора объединены и подключены к второму парафазному выходу устройства, вторые выводы второго и третьего масштабных резисторов объединены и подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, сумматор, входы которого подключены соответственно к первому и второму парафазным выходам устройства, инвертирунщий усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности устройства, в

него введен сглаживающий фильтр, включенный между выходом сумматора и входом инвертирующего усилителя, выход инвертирующего усилителя подключен, к корректирующему входу операционного усилителя, шина нулевого потенциала подключена к первому или второму входу устройства, при этом второй (первый) вход устройства является информационным.

2. Устройство для выделения модуля, содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход.которого через первый масштабный резистор соединен с первым входом устройства, а неинвертирующий вход является вторым входом устройства, выпрямительный

диодно-резисторный мост, содержащий первый и второй вьтрямительные диоды, второй и третий масштабные резисторы, причем анод первого и катод второго выпрямительных диодов объединены и

подключ ены к выходу операционного

усилителя, катод первого вьщрямитель- ного диода и первый вывод второго масштабного резистора объединены и подключены к первому парафазному

выходу устройства, анод второго выпрямительного диода и первый вывод третьего масштабного резистора объединены и подключены к второму парафазному выходу устройства, вторые выводы второго и третьего масштабных резисторов объединены и подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, сумматор, входы которого подключены соответственно к первому и второму парафазным выходам устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, в него введены сглаживающий фильтр, интегратор и масштабный блок, выход сумматора подключен через сглаживающий фильтр и последовательно соединенные интегратор и масштабный блок к корректирующему входу операционного усилителя, шина нулевого потенциала подключена

к первому (второму) входам устройства, при этом второй (первый) вход устройства является информационным.

13

fpu,z.2

Редактор Н.Тупица

Составитель Н.Фирсов Техред Л.Олийнык

Заказ 5696/45 Тираж 671Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И.Муска

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в устройствах автоматики и вычислительной техники, предназначенных для функционального преобразования электрических сигналов переменного тока. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности устройства. По первому варианту выполнения устройство содержит операционный усилитель 1, масштабные резисторы 2-4, выпрямительный диодно-резисторный мост 5, включающий выпрямительные диоды 6 и 7 и масштабные резисторы 8 и 9, сумматор 10, сглаживающий фильтр 11, инвертирующий усилитель 12. По второму варианту устройство дополнительно содержит интегратор и масштабный блок. При работе устройства по второму варианту выполнения за счет интегрирования усредненного во времени сигнала достигается более полная коррекция режима работы устройства. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л с со ел 4 to to