Интегрирующее устройство Советский патент 1991 года по МПК G06G7/186 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности может использоваться в электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение точ- ности интегрирования гармонических сигналов низкой частоты и увеличение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена схема интегрирующего устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит операционный усилитель 1 (ОУ), разрядный ключ 2, дифференцирующий усилитель 3, компаратор 4, одновибратор 5, интегрирующий конден- сатор 6 и масштабный резистор 7.

Операция интегрирования гармонического напряжения (фиг.2а) происходит на ОУ 1, причем параметры интегрирования определяются сопротивлением RO резистора 7 и емкостью Со конденсатора 6. Выходное напряжение, сдвинутое на 90° относительно входного, показано на фиг.2д. Если не принимать никаких мер, то вследствие интегрирования смещения нуля на интегриру- ющем конденсаторе 6 будет накапливаться паразитное напряжение, что уведет ОУ 1 в режим насыщения. Для предотвращения этого эффекта входное напряжение подано на дифференцирующий усилитель 3, на вы- ходе которого напряжение иДСу (фиг.26) равно производной входного напряжения, т.е. когда входное напряжение достигает максимального значения Urn, напряжение 1)д0у переходит через нулевую точку. В этот мо- мент компаратор , 4 перебрасывается в противоположное состояние (фиг.2в). Это приводит к запуску одновибратора 5, который формирует достаточно короткий импульс (фиг.2г, его длительность определяется параметрами одно- вибратора), который замыкает ключ 2 на малое время Л г, разряжая тем самым интегрирующий конденсатор. Таким образом, в моменты ti, 1г. ... осуществляется принудительная фиксация начала интегрирования, причем в это время полезное выходное напряжение приближается к нулю, поэтому искажения минимальны. Выходное напряжение не

содержит постоянной составляющей, так как, исключая малые промежутки времени Л г, ключ 2 находится в разомкнутом состоянии, обеспечивая получение на выходе устройства как положительного, так и отрицательного напряжения и способствуя высокой точности интегрирования. Итак, фиксируя момент достижения входным напряжением максимума с помощью дифференцирующего усилителя 3 и компаратора 4, достигается фиксация нулевого уровня выходного напряжения устройства.Таким образом, положительный эффект, получаемый при использовании данного устройства, заключается в устранении постоянной составляющей, при интегрировании гармонических сигналов, что повышает также быстродействие устройства при уменьшении входного напряжения. Причем поскольку управление ключом 2 осуществляется входным, а не выходным напряжением, то отпадает необходимость отбора операционных усилителей по знаку смещения нуля.

Формула изобретения

Интегрирующее устроство, содержащее операционный усилитель, инаертир ю- щий вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом устройства, неинвертирующий вход подключен к шине нулевого потенциала, а вы- ход,являющийся выходом устройства, через интегрирующий конденсатор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, разрядный ключ, включенный параллельно интегрирующему конденсатору, компаратор и одновибратор, вход которого подключен к выходу компаратора, а выход соединен с управляющим входом разрядного ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности интегрирования гармонических сигналов низкой ча- стоты и увеличения быстродействия устройства, в него введен дифференцирующий усилитель, включенный между входом устройства и входом компаратора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в электроизмерительной технике. Ld-i Цель изобретения - повышение точности интегрирования гармонических сигналов низкой частоты и увеличение быстродействия устройства. Устройство содержит операционный усилитель 1 с ргзистором 7 на входе и конденсатором 6 в цепи обратной связи, разрядный ключ 2, подсоединенный параллельно конденсатору 6. Для достижения указанной цели входное напряжение подается на устройство управления разрядным ключом 2, содержащее дифференцирующий усилитель 3, компаратор 4 и одновибратор 5. В моменты, когда выходное напряжение приближается к нулю, происходит замыкание ключа, чем обеспе чивается принудительная фиксация начала интегрирования. 2 ил. fe