Делительное устройство Советский патент 1978 года по МПК G06G7/16 

1

Т1эобретенне относится к области вычислительной техники и радиотехники н может быть использовано в радиоизмерительной аппаратуре.

Известно устройство дляч йеленкн широкополосных аналоговых сигналов, содержащее усилители, в цепь обратной связи которых включен блок умножения l . Однако такие устройства не обеспечивают требуемую точность выполнения операции деления.

Известны также делительные устройства, состоящие из операционного усилителя и умножителя, в которых для увеличения точности опербщни деления из сигнала делителя вычитдется опорное напряжение .

В таких устройствах из-за возможности самовозбуждения системы требуется точная стабилизация коэффициентов передачи усилителя, множительного устройства и величины опорного напряжения, что приводит к значительному усложнению устройств

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство содержащее усилитель н два блока умнсже2

ния Гз1 . Выход усилителя соединен с первым входом первого блока умножения, а выход первого блока умножения - с первым входом второго .блока умножения и с выходом устройства. Вторые входы блоков умножения соединены со входом делителя устройства, а инвертирующий вход усилителя со входом делимого устройства.

Для вьшолнения операции деления здесь использован принцип изменения коэффициента передачи системы за счет изменения глубины отрицательной обратной связи при помоши двух последовательно включенных умножителей.Сигнал на выходе этого устройства записывается следуюшим образом:

HpUfc, .

и bbtK lfKotXUb,j,)l

коэффициент передачи операционного усилителя; коэффициент передачи множительных устройств;

входные сигналы делимого и делителя jcooTBeTCTBeHHO.. При условии, что l oCKUb,) это выражение приобретает вид Основным недостатком такого устройства является невысокая точность деления, так как при заданном динамическом диапазоне изменения сигнала U|, точность операции делания определяется величиной произведения Кц-СК.) . Но эта величина ограничена из-за возможности самовозбуждения делителя, из-эа существенного ус ложнения системы. Целью изобретения является повышение точности операции деления. Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство содержит дополнительный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом основного усили теля, а не инвертирующий вход - с выходом второго блока умножения. Выход дополнител ного усилителя соединен,с нейнвертирующим входом основного усилителя. На чертеже представлена функциональная схема делительного устро }ства. Делительное устройство содержит основной усилитель 1, коэффициент усиления которого меньше, но сколь угодно близок к единице дополнительный усилитель 2, анало гичный усилителю 1 и множительные блоки 3 и 4. Выход блока 4 является входом уст ройства. Входной сигнал - делимое поступает на инвертирующий вход усилителя 1, который усиливает алгебраическую сумму его и сиг нала обратной связи. Сигнал обратной связи является результатом алгебраического суммирования в усилителе 2 сигналов с вы хода усилителя 1 и блока 3. На входы блоков 3 и,4 поступает сигнал - делитель. Наличие двух умножителей позволяет использовать разнополярный входной сигналделитель. В последовательно соединенных блоках 3 и 4 происходит умножение квадрата сигнала-делителя на сигнал с выхода усилителя 1. В результате усилитель 1 ока зывается охваченным сложной обратной связью (отрицательной при наличии сигналаделителя на входах множительных блоков. 3 и 4 и положительнойв его отсутствии). Поскольку коэффициенты передачи усилителей 1 и 2.меньше 1 система находится в устойчивом состоянии. Работа устройства описывается следующими уравнениями: .,)-ЧКи,. , .г) оС - коэффициент передачи дополнительного усилителя:; сигнал обратной связи, поступающий на неинвертирующий вход усилителя 1 После несложных преобразований получим, выражение ДЛИ выходного сигнала: П - ЬнЛо Ь г Ьы11- Ко -оСКо( Из этого выражения видно, что при определенном динамическом диапазоне и неизменном произведении коэффициентов KQС К )точность деления в предлагаемом устройстве во столько раз больше, чем точность деления в устройстве - прототипе, во сколько раз единица больше величины 1-в.Ко, близкой к нулю. Реально точность операции деления увеличивается на порядок. формула изобретения Делительное устройство, содержащее усиитель и два .блока умножения, выход усилителя соединен с первым входом первого блока умножения, а выход первого блока умножения - с первым .входом второго блока умножения и с выходом устройства, вторые входы блоков умножения соединены со в.хо- дом делителя устройства, инвертирующий вход усилителя соединен со входом делимого устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дополнительный усилитель, инвертируюий)-.вход которого соединен с выходом основного усилителя, а неинвертирующий вход с выходом второго блока умножения, выход дополнительного усилителя соединен с неинвертирую.щим входом основного усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Проектирование и применение операционных усилителей.Под ред. Дж, Грэма, Мир , 19 4. 2.Авторское свидетельство СССР № 244724, кл. G- Об G 7/16, 1968. 3.Авторское свидетельство СССР № 199537, кл. G- 06 О 7/163, 1966.

Ч,

О «г,