Релейный операционный усилитель Советский патент 1975 года по МПК G06G7/12 

I

Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в релейном режиме, и может быть иснользовано в цифровых вычислительных машинах.

Известные релейные операционные усилители, содержащие включенные последовательно усилитель переменного напряжения, одновибратор и релейный элемент, выход которого подключен к выходной клемме и через последовательно соединенные первый и второй oneраторпые резисторы - ко входу усилителя переменного напряжения, точка соединения первого и второго операторных резисторов через третий операторный резистор подключена ко входной клемме и выводу интегрирующего конденсатора, второй вывод которого цодсоединен к шине нулевого потенциала, имеют сравиительно низкую точность работы.

В предлагаемом усилителе, с целью повышения точности его работы, введены два управляемых ключевых элемента, подключенные соответственно между входами усилителя переменного напряжения и релейного элемента и шиной нулевого потенциала.

Иа чертеже представлена блок-схема предлагаемого усилителя.

Релейный операционный усилитель содержит усилитель 1 переменного напряжения; релейный элемент 2; одновибратор 3; выходную клемму 4; первый 5, второй 6 и третий 7

операторные резисторы; интегрирующий конденсатор 8; входную клемму 9; первый 10 и второй 11 управляемые ключевые элементы.

Усилитель представляет собой замкнутую неустойчивую систему, находящуюся в режиме автоколебаний. В отсутствие входного сигнала с выходной клеммы 4 снимается прямоугольное симметричное напряжение с амплитудой, равной напряжению питания. Это напряжение (например, положительное) через первый операторный резистор 5 (цепь обратной связи) заряжает интегрирующий конденсатор 8 до определенного напряжения, величина которого зависит от величины порога релейного элемента 2 и коэффициента усилителя 1 неременного напряжения, что приводит к переключению релейного элемента 2 и смене знака выходного напряжения (например, с положительпого значения на отрицательное и равное напряжению питания). Ири этом интегрирующий конденсатор 8 начинает перезаряжаться до отрицательного напряжения и при некотором значении его вновь происходит переключепие релейного элемента 2. Из-за симметрии порогов срабатывания релейного элемента 2 среднее значение выходного напряжения за период переключений равно нулю.

При наличии сигнала на входной клемме 9 интегрирующий элемент 8, в момент несовпа3

знаков напряжений на входе 9 и выходе 4 операционного усилителя, будет заряжаться разностью входного тока и тока обратной связи, а в момент совпадения знаков напряжений на входной клемме 9 и выходной клемме 4 ток разряда будет равен сумме этих токов. Среднее значение напряжения на выходной клемме 4 устанавливается пропорциопальным отношению операторных резисторов о обратной связи к операторному резистору 7.

Одновибратор 3 в момент переключения релейного элемента 2 с;юрмирует импульсы управления ключевыми элементами 10 и 11 длительностью, достаточной для разряда разделительных входного и выходного конденсаторов усилителя 1 переменного иапряження. В результате на вход релейного элемента 2 поступает стабилизированное относительно пулевого уровня напряжение. В силу симметрии порогов срабатывания релейного элемента 2 входное пилообразное нанряжение в точке соединения резисторов 5 и 7 практически не содержит постоянной составляющей. Время работы управляемых ключевых элементов 10 и 11 выбрано незначительным по сравнению с периодом колебаний выходного напряжения.

Таким образом, подключение управляемых ключевых элементов 10 и 11, замыкаюнгих

вход и выход усилителя 1;:ременного нанряжсния на тину нулево о нотенциала синхрон1Ю с изменением знака выходного напряжения, позЕолило повысить точность работы реле| ;ного операционного усилителя.

Предмет и з о б р е т е п и я

Релейный операцион)1ый усилитель, содер кани- й включенные последовательно усилитель перемеиюго напряжения, одновнбратор и релейный элемент, выход которого подключен к выходной клемме и через последовательно соеди енные первый и второй операторные разисторы-ко входу усилителя переменного напряжения, точка соединения первого и второго оиераторпых резисторов через третий операторный резистор нодключепа ко входной клемме и выводу интегрирующего

конденсатора, другой вывод которого нодсоединен к тине нулевого нотенциала, отлич а ю Hi, и и с я тем, что, е целью повышения точности работы, в нето введены два упра.: ляемых ключевых элемента, подключениы,

соответствепно между входами усилителя переменного нанряжения и релейного элемента и шиной нулевого потенциала, управляющие входы которых соединены с выходом одновибратора.

-о