Интегратор Советский патент 1990 года по МПК G06G7/186 

:л

1СП

I Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычисли- тельных устройствах и устройствах автоматического регулирования. : Цель изобретения - увеличение пос- тоянной времени интегрирования. I На чертеже представлена схема интегратора .

Интегратор содержит масштабный резистор 1, дифференциальный операцион- ньй усилитель (ДОУ) 2, интегрирующий конденсатор 3, масштабирующий усили- I тель 4, масштабные резисторы 5 и 6, j сумматор 7 и делитель 8 напряжения.

Интегратор работает следукщим образом.

ДОУ 2, конденсатор 3, усилитель 4 ,и резистор 6 образуют замкнутый контур с отрицательной обратной связью. При этом зависимость выходного сигнала операционного усилителя 2 от входного сигнала интегратора определяется передаточной функцией

W,(S)

1

1

..R4+R6r, р SK -RjC3

Кч+Кб . К -R-(1)

где К - коэффициент усиления усилителя 4;

R J S R $г J,

R - сопротивления резисторов 1

5 и 6 соответственно; С- -емкость конденсатора 3. , Передаточная функция идеального интегратора имеет вид ,

W(S)

1

ST

(2)

где Т - постоянная времени. 40

При больших значениях коэффициента усиления К и отношения ( второе слаг аемое в уравнении (1) приближается к нулю и схема по своей характеристике приближается к идеаль- 45 нбму интегратору с постоянной времени

T K-igiK,C3,

R6

(3)

Отношения между напряжениями на вьпсоде и входе делителя 8 напряжения определяются выражением

иЭеЛЗ) 1(4)

U .)

Kf

Сигнал на выходе сумматора определяется уравнением

U,,,,,(S)W,(S)U,,(S) .

--кЬкП-

К- -р

6

а с учетом выражения (1) имеет вид

и

6biX2

(S)

1

SK iiS. ,

(6)

30

40

45

50

5э

i

т.е.5 как видно из сопоставления выражений (6) и (2), включение сумматора 7 и делителя 8 напряжения придает схеме свойство идеального интег- 5 ратора с постоянной времени, определяемой уравнением (3).

Таким образом, при больших значениях коэффшщента усиления К и отношения (R,+R)/K6 с помощью отрица- . 0 тельной обратной связи можно получить большое значение постоянной времени интегрирования при малых значениях емкости Cj конденсатора 3.

5 Формула изобретения

1. Интегратор, содержащий дифференциальный операционный усилитель,. инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор подключен к входу интегратора, а неинвертирующий вход соединен с шиной нулевого потенциала, второй масштабный резистор, первый вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, интегрирующий конденсатор и масштабирующий усилитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения постоянной времени интегрирования, в него введен третий масштабный резистор, включенный между выходом масштабирующего усилителя и инвертирующим входом дифференциального операционног© усилителя, а выход которого через интегрирующий конденсатор подключен к входу масштабирующего усилителя, соединенному с вторым выводом второго масштабного резистора.

2. Интегратор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно введены делитель напряжения и сумматор, первый вход которого соединен с выходом дифференциального операционного усилителя, второй вход через делитель напряжения подключен к входу интегратора, а выход явля етс

35

выходом интегратора.

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования. Целью изобретения является увеличение постоянной времени интегрирования. Цель достигается тем, что в интегратор, построенный на базе операционного усилителя 2, резистора 1 и конденсатора 3, дополнительного усилителя 4 и резистора 5, введены резистор 6, сумматор 7 и делитель напряжения 8, в результате чего отрицательная обратная связь обеспечивает простоту настройки и исключает возможность появления колебательных процессов из-за неточности параметров элементов схемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.