Нелинейный элемент Советский патент 1976 года по МПК G06G7/26 

(54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ду первого компенсирующего диода, кагод которого соединен со вторым вьюодом первого масштабного резистора обратной связи. Вход второго управляемого ключа подключен к аноду второго ограничивающего диода и катоду второго компенсирующего диода, анод которого соединен со вторым выводом второго масштабного резистора об ратной связи. Выходы управляемых ключей соединены с шиной нулевого потенциала. На фиг„ 1 и 2 даны варианты схемы предлагаемого нелинейного элемента. Нелинейный элемент состоит из операционного усилителя 1, в цепях отрицательной обратной связи которого включены масштаб ные резисторы 2 и 3 обратной связи и орраничивающие диоды 4 и 5. Выходы нелине ного элемента выведены на клеммы 6 и 7, Последовательно с ограничивающими диодами 4 и 5 включены компенсирующие диоды 8 и 9 соответственно, а точки соединения диодов подключены к коммутирующим входам 1О и 11 ключей 12 и 13« Выходы клю чей соединены с шиной нулевого потенциала а выход усилителя 1 подключен к управляю щим входам 14 и 15 ключей. Ключ 12 за мыкается отрицательным управляющим напряжением, ключ 13 - положительным. На входе нелинейного элемента включен входной масштабный резистор 16. В нелинейном элементе, показанном на фиг, 2, вместо двух ключей использован один переключающий ключ 12, Предлагаемый нелинейный элемент работает следующим образом. При изменении (даже достаточно плавном) входного сигнала Ug от положитель ного значения к отрицательному выходной сигнал UbbiK усилителя 1 претерпевает скачок от отрицательного к положительному значению. При этом ключи 12 и 13 устана ливаются в положения, показанные на фиг. и 2, В результате потенциал катода диода 9 становится равным потенциалу общей щи- ны, а следовательно, потенциалу его анода, соединенного через резистор 3 с потенциально заземленным входом усилителя 1, поэтому обратный ток через диод: 9 (и через резистор 3) не проходит, и выходные сигналы 0(fj,,x и UgJiix нелинейного элемента не искажаются. Введение в каждую цепь отрицательной обратной связи компенсирующего диода в сочетании с ключами, включенными по схеме на фиг. 1 и 2, существенно улучшает характеристики устройства, делая их полностью независимыми от характеристик при меняемых диодов. Предлагаемое решение особенно эффективно при построении нелинейных элементов в микроэлектронном исполнении. Известно, что изготовление диодов с малыми обратными токами требует сложной и дорогосто-i ящей технологии. Предлагаемая схема позволяет в качестве ограничивающих и компенсирующих диодов применять непрецизио ные диоды с достаточно большими (соизмеримыми с токами нагрузки нелинейного элемента) обратными токами, К ключам 12 и 13 также не предъявляется жестких требований: в разомкнутом состоянии их токи утечки могут быть соиэ« меримыми с токами нагрузки нелинейного элемента, а в замкнутом состоянии сопротивление ключей может быть достаточно ве лико. Таким образом, предлагаемое решение позволяет сравните/ шно дешевыми средствами существенно повысить точность воспроизведения функции нелинейным элементом. ормула изобретения Нелинейный элемент, содержащий операционный усилитель, вход которого соединен с первыми выводами первого в второго масштабных резисторов обратной связи и через входной масштабный резистор - со входом элемента, к выходу операционного усилителя подключень анод и катод первого и второго ограничивающих диодов. о т л и - чающийся тем, что, с целью повь шения точности воспроизведения функции, он содержит компенсирующие диоды и упра&ляемые ключи, управляющие входы которых соединены с выходом усилителя; вход первого управляемого ключа подключен к катоду первого ограничивающего диода и аноду первого компенсирующего диода, катод которого соединен со вторым выводом первого масц табного резистора обратной связи; вход второго управляющего ключа подключен к аноду второго ограничивающего диода и катоду второго компенсирующего диода, анод которого соединен со вторым выводом второго масштабного резистора обратной связи; вь ходы управляемых ключей соединены с Ш№ной нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1, Анисимов Б( В, Голубкин В, Н, Аналоговые вычислительные машины, издательство Высшая школа, М,, 1971 г,, стр,. 86-92„ 2„ Проектирование и применение one- рационных усилителей под редакцией Дж,

бб

Грэма и др., издательство Мир, М„поговые и аналого-цифровые вычислитель

1974 г., стр, 268-270.ные машины, том 2, издательство Мир,

3. Корн Г,| Корн Т. Электронные ана-М„ 1968, стр. 7 (прототип).

534767

Фи-г.17