ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой вьииклительной технике.

Известен функциональный нреобразовател;,, содержащий трехв.ходовые диодно-резнстнвные элементы, источник входного сигнала, источ;-;иК оиор1 ого наиряжения, оиерацнонный усилнтель II компенсирующие диоды. Однако он хара«терчзуется иавышенно чувствитель.;сстыо к изменению температуры и снижением точности работы за счет изменения пара.метрОВ улемептов.

П р едл о ж е mi ы и ф у 11 к/ц нона л ь и ы и преобразователь отличается тем, что, с целью новышення темнературной стабильности и точности работы, он содержит в каждом трехвходовом диодно-.резнстивном элементе между узлом звезды резисторов н диодом дифферен циаль11ЫЙ усилитель постоя-нного тока, цервый вход которого соединен с узлом звезды, а второй вход черен резистор подключен к шине нулево:о иотенпиала и через ограничительный диод-к выходу дифференциального усилителя ностоянного TOiKa.

На чертеже приведена схема функционального преобразователя.

Фуржциоиальный преобразователь содержит операционный усилитель /, ко входу которого через диоды 2i-;2л подключены элементы , состоящие из дифференциального усилителя постоянного тОКа с ограничл2

тельными диoдa iи ,5i-5„ в це-пи между его выходом и неинвертнрующим вторым входом, который через резистор 6,, соединен с шиной нулевого :(оте)и1ала.

Первьн (инвертирующий) вход усилителя - н соеднчеи с звезды, состоящей из резисторов .,) , 8п , 9г. . ВыходГ) звезды подключены соотпетственно к источнику входного сигнала f.t . к источиику опорного 1апряження -- и к выходу Операционного усилителя /. Первые входы дифференциальных усилителей пОСтоянного тока ,.. соединены через компенсирующие диоды ,1 с шиной нулевого иотепциала. Вход операционного усилителя / сосди}1ен через резистор 11 с источнчко.м опорного 11апрял ения -Е. В первом диодно-резнСТ1 Вном элементе, в отличие от остальиых, вход, соответствующий резистору 8, подключен к источнику компенсируюптего напряжения +L.

Схема работает следующим образом. Пока потенциал неинвертирующего входа дифферечциальио)-о усилителя 4 меньще нуля, диод2„ залерт нч.пряжением, не превышающим падение напряжения на диодах 5.i и 10„ , чго уменьшает влиян.ие обратного тока диода 2„ на точность работы преобразователя. Когда потенциал неинвертирзющего (второго) 1-хода дифференциального усилителя 4„ в результате увеличения входного напряжения

становится больше нуля, дифференциальный усилитель 4,1 лишается обратной связи и на его выходе вырабатывается Скачок налряж-,;ния, который практически мгновенно включает ра бочий диод 2п , та-к как днфференциальиый усилитель постоянного тока имеет большое входное сопротивление и большой коэффициент усиления.

Если, например, отношение сопрогнвленлч резисторов 9i и 7 меньше отношения сопротивлений реаисторов 9 и 7 и, есл.и был включен рнбочИЙ диод 2, произойдет практически мгновенное переключение тока, который течёт по резистору П из ра бочего диода 2; в рабочий диод 22, т. е. будет иметь место работа только одного элемента при любых входных сигналах.

Особенностью схемы является то, что нотенциал о:бш,ей з-везды равен падению напряжения на диоде 2„ , деленному на коэффициент усиления диффереициального усилителя постоянного тока 4п , т. е. практически близок к 1улю, что и обуславливает независимость выходной характеристики преобразирателя от изменений температуры и технологического разброса параметров диодов. К тому же, современные твердосхемные дифференциальные усилители постоянного тока имеют малый температурный дрейф иуля 5-

10 мкв/°С (по сравнению с ТКН кре-мниевы.ч диодов 2-3 лш/°С), что позволяет получать высокую температурную стабильность преобразователя.

При этом следует учитывать, что размеры атих усилителей не превышают размеры диодов, а их стоимость - стоимость прецИзиониых резисторов.

Г1 р с д м е т изобретения

Функциональный преобразователь, содерл аЩШ1 операционный усилитель, ко входу которого подключены диоды, трехвходовые диодно-резистивные элементы, резисторы которых соединены в звезду, подключенную входами соотвегстозенно к источнику входного сигнала, к источнику опорного напряжения и к ВЫХОДУ операцно 1ного усилителя и узлом через компенсируюший диод - к шине нулевого потенииала, отличающийся тем, что, с целью повы иения температурной стабильности и точности работы преобразователя, он содержит в каждо.м трехвходово.м диодно-резисти в«о.м элементе дифференциальный усилитель постоянного тока, первый вход которого соедииен с узлом звезды, а второй вход через резистор подключен к шине нулевого потенциала и через ограничительный диод - к выходу дифференциального усилителя постоянного тока.