"Нуль-орган для аналого-цифрового преобразователя Советский патент 1976 года по МПК G05B1/01 G06J3/00 

1

Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике.

Известен нуль-орган для аналого-цифрового преобразователя, содержащий усилитель постоянного тока, выходы которого подключены ко входам трех пороговых элементов и ко входу цепи настройки нуля, преобразователь сопротивления, первый вход которого подключается к источнику входного напряжения и через два последовательно соединенных ключа - к источнику компенсирующего напряжения, а общая точка ключей соединена со вторым входом преобразователя сопротивления, и опто-электронные импульсные усилители, входы Которых подключены к выходам пороговых элементов.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности нуль-органа.

Предлагаемый нуль-орган отличается тем, что входы усилителя постоянного тока подключены к первому и второму выходам преобразователя сопротивления и к выходу цепи настройки нуля.

На чертеже представлена структурная схема нуль-органа.

Пуль-орган содержит бесконтактные ключи 1 и 2, преобразователь сопротивления 3, усилитель постоянного тока 4, пороговые элементы 5-7, опто-электронные импульсные усилители 8-10 и цепь настройкп нуля И.

Цепь настройки нуля 11 состоит из ключа 12, запоминающего конденсатора 13 и резистора 14.

Усилитель постоянного тока 4 содерл ит резистор 15, дифференциальные усилительные ячейки 16-18, охваченные местными обратными связями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ( настройки нуля) ключ 1 замкнут и подключает входное напряжение от источника 19 к обоим входам преобразователя сопротивления 3, в результате чего на обоих входах дифференциальной усилительной ячейки 16 усилителя 4 появляются два синфазных сигнала, равных входному напряжению. Одновременно ключ 12 цепи настройки нуля 11 замыкает цепь заряда запоминающего конденсатора этой цепи 13, напряжение на котором (напряжение коррекции) повыщается до величины, проиорциональной сдвигу нуля усилителя 4.

В рабочем режиме ключ 1 разомкнут, а ключ 2 замкнут и подключает комненсирующее напряжение от источника 20 ко второму входу преобразователя сопротивления 3. При этом в отличие от предыдущего режима на входах дифференциальной усилительной ячейки 16 оказываются два синфазных сигнала, в общем не равных меладу собой.

Велич;1иа дифференциального сигнала опрсделлется разностью уровней входного и компенсирующего напряжений. Ключ 12 в рабочем режиме размыкает цепь заряда запоминающего Конденсат01ра 13, и напряжение коррекции прикладывается к инвертирующему входу днфференциальной усилительной ячейки 16 через резистор 14, компенсируя сдвиг нуля дифференциальных усилительных ячеек 16-18 усилителя 4, охваченного цепью настройКИ нуля И.

Благодаря большой постоянной времени разряда запоминающего конденсатора 13 напряжение на выходе усилителя 4 определяется только величиной и знаком дифференциального сигнала на входе нуль-органа.

Преобразователь сопротивления 3, содержащий два составных эмиттерных повторителя на транзисторах разной проводимости позволяет получить стабильный дифференциальный сигнал, поскольку температурный дрейф активных элементов взаимно .компенсируется.

В режиме настроили нуля усилитель 4 охватывается не 100%-ной обратной связью, как в известных схемах, а через резистивную цепочку (резисторы 14 и 15) со сравнительно большим коэффициентом деления (порядка 10), что позволяет избежать возникновения паразитной генерации усилителя 4 и, следовательно, ускорить переходные процессы при

коммутациях ключей 1 и 2. Выходные сигналы нуль-органа снимаются с дифференциальных усилительных ячеек 16-18 усилителя через соответствующие пороговые элементы 5- 7 и опто-электронные импульсные усилители 8-10.

Формула изобретения

Нуль-орган для аналого-цифрового преобразователя, содержащий усилитель постоянного тока, выходы .которого подключены «о входам трех пороговых элементов и ко входу цепи настройки нуля, преобразователь сопротивления, первый вход которого подключается к источнику входного напряжения и через два последовательно соединенных ключа - к источнику компенсирующего напряжения, а общая точка -ключей соединена со вторым входом преобразователя сопротивления, и опто-электронные импульсные усилители, входы которых подключены к выходам пороговых элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности и быстродействия, входы усилителя постоянного тока подключены к первому и второму выходам преобразователя сопротивления и к выходу цепи настройки нуля.