СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК G06G7/22 

Предлагаемое изобретение относитея к области аиалоговой вычислительной техники.

Известны синусные диодные преобразователи, выполненные на операционном усилителе с диодно-резистивной схемой в цепи обратной связи.

В предлагаемой схеме синусио-косинусного преобразователя между точкой подключения резистора обратной связи входного операционного усилителя к входиому резистору следующего операционного усилителя и выходом входного операционного усилителя включены два встречно-параллельно включенных диода. Диоды диодно-резистивной схемы выходного операционного усилителя объедииеиы в последовательно включенные группы из двух встречно-параллельно включенных диодов, точки соединения которых через резисторы подключены к шиие иулевого потенциала и к выходу выходного операционного усилителя.

На чертеже приведена схема сииусно-косинусного преобразователя, выполненного на трех операционных усилителях.

Схема содержит три операционных усилителя /-3. Резистор 4 подключеп одним выводом ко входу операциоииого усилителя /, на второй вывод поступает входной сигнал. Диодный мост 5 включен в обратную связь операцнонного усилнтеля /. Свободные концы диодного моста 5 через резисторы 6 и 7 подсоединены к источникам нанряжеиня, образуя диодный ограничитель.

Резисторы 8 и 5 подключены соотвотст15оп110 на входы операционных усилителей / и 2. Точка соединения этих резисторов 1юдк;ном1на через группу встречно-параллельно пк.чюченных диодов /( и // к выходу опорациоиного усилителя /. Резнстор 12 нодключои ко входу операционного усилителя 2, на livopoi вывод резистора поступает нходио сн1нал. Резисторы 13 и 14 подключены соответственно на вход операционных уснлнтелей / и 2, точка соед Н1ення резисторов подключена к источнику опорного напряжения.

Резисторы 15 и мостовой ограничитель /( включеиы в обратную связь оисрационного уснлнтеля 2. Свободные концы мостоиого ограничителя 16 через резисторы 17 н 18 подсоединены к исгочинкам нанряження. Резистор 19 подсоединен между выходом онсрпционного усилителя 2 и входом оне|:)ац11О11по го усилителя 3. В обратиую связь онерлциоиного усилителя 3 включеиы резистор 20 и диодно-резистнвная схема 21.

Резнсторы 22-27 включены по схеме «звезда. Общая точка первой cxeNUJ заземлена, второй - подключена к выходу онерацнонного усилителя 3. Свободные конЩ) резисторов, образующих «звезды, соедншчи. между собой и через .встречно-параллельно

включенные диоды 28-30 подключены ко входу операционного усилителя 3.

Работа синусно-косинусного преобразователя происходит следующим образом.

Схема, выполиеиная на операциопном усилнтеле /, предназначена для воспроизведения характеристики тииа зоны нечувствительности. Особенностью работы этой схемы является то, что при зиачепнях входного напряжения, меньших напряжения отпирания диодов, операционный уснлнтель / лишается обратной связи за счет заиирання диодов моста 5. В результате этого, напряжение па выходе операционного уснлителя / будет нзмеияться скачком до тех иор, пока ие стапет проводить один нз диодов 10 или 11, и резистор 8 ие включится в цень обратной связи операцнонного усилителя /.

Для формнрования этих скачков наиряже1П1Я используется свойство кремииевых диодов, заключаюи ееся в том, что при прямых нанряжеииях на диоде, меньших напряжения отпирания диода, ток через диод не течет.

Влияние диодов 10 и // при включенном состоянии иа работу схемы обратно пропордпоналыю коэффициенту усиления операционного усилнтеля / без обратиой связи. Такое включенне нозволяет восиронзводить характеристику тина зоны нечувствительиостн с иснользованнем одного резистора 8 для работы в двух квадрантах и с большой точностью.

Прн работе днодио-резистивной схемы 21 используется свойство кремииевых диодов. До тех нор, пока разность потенциалов иа диодах 28-30, определяемая выходиым иаиряженнем оиерацнонного уснлнтеля 3 и соотношением соиротивлеиий резисторов 22-27, не нревысит иапряжеиия отиирання диодов, ток через диоды 28-30 течь не будет и эти груииы ие будут влиять на выходную характе)стику операционного усилителя 3. Если прямое иапряжеиие превысит папряжеиие отпираиия диодов, то резисторы 25-27, подключаемые диодами 28-30, зашунтнруют цеиь обратиой связи операциоиного усилителя 3, изменив при этом наклои выходиой характеристики этого усилнтеля. Подобрав соиротнвления резисторов 22-27, можно аппроксимировать заданную функциональную завис;:мость, причем эти резисторы будут работать как ири отрицательиых, так и при положительпых входиых 1иаиряжепиях. Следует отметить, что налнчие ограннчнтеля, выполненного на онерационном усилителе 2, не принципиально и диктуется только технологическнми требованиямн к гибрндным микросхемам. В случае обычного исполнения

синусио-косннусиого диодного преобразователя, он может быть выполнен на двух операционных усилителях / и 5.

Предложенная схема позволяет у.меиьшнть количество резисторов, увеличить точность

воспроизведе1П1я за счет нспользовапия пелпиейностн вольт-амперной характеристики диода, а также увелич1ггь быстродействие схемы, так как каждая носледуюи1ая группа диодов 28-30 подсоединяется ко входу онерациор1ного усилнтеля 5 через все предыдущие, следовательно, наразнтные емкости диодов включены последовательно.

Предмет изобретения

Сниусио-косииусный преобразователь, содержащий входные онерационные усилители с входными резисторами и с диодиыми ограничителями и резисторами в цеии обратиой связи, и нодключенный к выходу одного из входиых усилителей выходиой операцио1П1ЫЙ усилитель, резистор, в цени обратиой связи которого защунтпрован диодно-резистивиой схемой, отличающийся тем, что, с целью повышеиия точностн и быстродействия, в нем к выходу первого входного онерационного усилителя нодключеиа цепочка из двух встречио-параллельно включеиных диодов, другой коиец которой соединен с резистором

обратиой связи этого усилителя и с входным резистором второго входного операционного уснлнтеля, а диоды диодио-резистивиой схемы выходного оиерацнонного усилителя объединены в последовательно соединенные грунпы

из двух встречно-параллельно включенных диодов, точки соедииения которых через резисторы иодключены к шине нулевого потенциала и к выходу выходного операционного усилителя.

2S