Устройство для интегрирования аналогового сигнала Советский патент 1991 года по МПК G06G7/186 

1

(21)4748966/24 (22) 12.10.89 (46)30.11.91. Бюл. №44

(71)Краснодарский филиал Государственного научно-исследовательского института гражданской авиации

(72)Р.А. Шиганов (53)681.335(088.8)

(56)Лихачев В.Д. Практические схемы на операционных усилителях. М.: ДОСААФ, 1981. с. 19.

Авторское свидетельство СССР № 1201853, кл. G 06 G 7/186, 1984.

Авторское свидетельство СССР N 1029191, кл. G 06 G 7/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

(57)Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах

автоматики и аналоговых вычислительных машинах. Цель изобретения - повышение точности интегрирования путем компенсации дрейфа нуля. Устройство содержит два интегратора 1 и 3, сумматор 2, два разделительных диода 4 и 5, аналоговый инвертор 6. На входы сумматора 2 поступает проинтегрированное входное напряжение положительной и отрицательной полярности и разнополярное напряжение дрейфа нуля интеграторов 1 и 3. В результате сложения разнополярных напряжений дрейфа нуля интеграторов 1 и 3 на выходе сумматора 2 получают нулевое значение ошибки интегрирования. Суммирование проинтегрированных входных напряжений положительной и отрицательной полярности дает информацию о проинтегрированном входном напряжении. 3 ил.

сл

с

Фиг.1

О

ю сл со со

о

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах автоматики и аналоговых вычислительных машинах.

Цель изобретения - повышение точности интегрирования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для интегрирования сигнала; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие устранение дрейфа нуля; на фиг. 3 - эпюры напряжений, поясняющие принцип действия устройства.

Устройство для интегрирования аналогового сигнала содержит последовательно соединенные первый интегратор 1 и сумматор 2, неинвертирующий вход которого соединен с выходом интегратора 1, а также второй интегратор 3. Выход сумматора 2 является выходом устройства. Кроме того, устройство содержит первый разделительный диод 4, включенный в прямом направлении, выход которого соединен с входом первого интегратора 1, второй разделительный диод 5, включенный в обратном направлении и соединенный одним электродом с электродом разделительного диода 4, являющимся входом устройства, инвертор 6, вход которого соединен с выходом второго разделительного диода 5, а выход «ерез интегратор 3 соединен с инвертиоующим входом сумматора 2.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии напряжения на входе устройства для интегрирования сигнала (фиг.2) выходное напряжение интегратора 1 ивых) за счет перезаряда его накопительного конденсатора током смещения, опре- 1 деляемым входным напряжением смещения и входным резистором, в течение некоторого промежутка времени изменяется от нуля до максимального выходного напряжения интегратора 1 и поступает на один из входов сумматора 2.

Так как в устройстве применяются интеграторы, имеющие одинаковые характеристики, то и выходное напряжение интегратора 3 изменяется в течение того же промежутка времени от нуля до максимального. На второй вход сумматора 2 поступает проинвертированное выходное напряжение интегратора 3 Квых отрицательной полярности.

В результате сложения разнополярных напряжений ивых и ивыхг на входе сумматора 2 получается нулевое значение ошибки интегрирования Д1)Вых.

Работа устройства для интегрирования сигнала поясняется эпюрами, представленными на фиг 3.

На вход устройства в общем случае поступает разнополярное негармоническое напряжение UBx. За отрезки времени , входное напряжение положительной полярности через разделительный диод 4 поступает на вход интегратрра 1 и проинтегрированное напряжение UMHTJ с выхода интегратора 1 поступает на один из входов сумматора 2.

0 За отрезки времени ti-t2. входное напряжение отрицательной полярности через разделительный диод 5 поступает на вход аналогового инвертора 6, проинверти- ровэнное напряжение поступает на вход ин- 5 тегратора 3, с выхода которого проинтегрированное напряжение положительной полярности VMHT,, поступает на инвертирующий вход сумматора 3.

Сумматор 2 производит алгебраическое 0 суммирование проинтегрированных напряжений отрицательной и положительной полярностей, и на выходе устройства присутствует выходное напряжение Увых. дающее полную информацию о проинтегри- 5 рованном входном напряжении.

Точность интегрирования устройства повышается за счет компенсации дрейфа нуля.

Дрейф нуля не зависит от того, присут- 0 ствует или отсутствует напряжение на входе интегратора, так как наличие дрейфа нуля - это свойство самого интегратора.

Следовательно, предлагаемое устройство для интегрирования сигнала устраняет 5 дрейф нуля независимого оттого, присутствует или нет напряжение на входе устройства.

Таким образом, благодаря введению в устройство двух разделительных диодов ус- 0 траняется дрейф нуля, т.е. повышается точность интегрирования.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерения параметров систем, в состав которых оно входит 5

0 Формула изобретения

Устройство для интегрирования аналогового сигнала, содержащее первый интег0 ратор, выход которого подключен к неинвертирующему входу сумматора, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные инвертор и второй интегратор отличающееся тем

5 что. с целью повышения точности интегрирования, в него введены два разделительных диода, подключенные разноименными электродами к входу устройства, причем второй электрод первого разделительного диодэ соединен с входом первого интегратора

второй электрод второго разделительного диода подключен к входу инвертора, а выЦ

(иг.

и

Ц

н

Фяг. 2

ход второго интегратора соединен с инвертирующим входом сумматора.

Фиг.5