Устройство для моделирования зоны нечувствительности Советский патент 1979 года по МПК G06G7/26 

t

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для специализированных вычислительных устройств на микроминиатюрных решающих усилителях постоянного тока (УПТ).

Известно устройство 1 для моделирования звена с зоной нечувствительности при помощи решающих УПТ. Это устройство содержит типовые диодио-резисторные ячейки и УПТ с отрицательной обратной связью. Однако в таком устройстве при применении современных микроминиаткр- ных УПТ переход от зоны нечувствительности к зонам усиления недостаточно четкий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее два УПТ, два делителя опорного напряжения и диоды 2. Точность работы такого устройства также недостаточна.

Целью изобретения является повьидение точности работы.

Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования зоны нечувствительности, содержащее два делителя опорного напряжения, четыре диода, первый усилитель постоянного тока с резистором Б цепи обратной связи и двумя входными суммирующими резисторами, второй усилитель постоянного тока с входным резистором, один вьшод которого соединен со входом устройства, а другой вьшод - с инвертирующим входом уЬилителя, введен третий .-усилитель постоянного тока с входным резистором, один вывод которого соединен со входом уст- ройства, а фyгoй вывод - с инвертирующим входом третьего усилителя. Выход каждого делителя опорного напряжения подключен к неинвертируюцему входу соответственно второгЬ в третьего усилителей постоянного тока. Неинвертирующий выход второго усилителя соединен с его инвертирующим входом через первый диод, включенный в прямом направлении, инвертирующий выход соединен с неинверти рующим входом через включенный в пря- мом направлении второй диод. Неянвертирующий выход третьего усилителя соединен с его инвертирующим входом чере включенный в обратном направлении третий диод, инвертирующий выход - с неинвертирующим входом через четвертый диод, включенный в обратном направлени Входные суммирующие резисторы первого усилителя постоянного тока подключены к инвертирующим входам соответстве но второго и третьего усилителей. На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства, Устройство состоит из двух балансных УПТ 1 и 2 с балансным входом и балансным выход&м, являющихся ограничителями, и суммирующего УПТ 3. Между входом устройства и инвертирующим входом УПТ 1 включен резистор 4, меж ду этим же входом УЛТ и прямым выходом - диод 5, а между инвертирующим вьрсодом и неинвертирующим входом диод 6.. Неинвергирующие входы УПТ 1 и 2 соединены соответственно с делителями напряжений 7 и 8, задающими порог ограничения (ширтгау зоны нечувствительности); Соответствующие выходы УПТ 2 со динены, с его входами через диоды 9, 10. Инверсные входы УПТ 1 и 2 соединены с входными суммирующими резисто рами 11 и 12 УПТ 3. . Ограничтели имеют взаимно симметри ные схемы и отличаются между собой только полярностью напряжений ограниче ния и направлением включения диодов. Устройство работает следующим образом. Когда входное напрянсение устройства лежит внутри зоны нечувствитель ости, диоды 5 и 6 открыты, а диоды 9 и 10 закрыты. Усилители 1,2 находятся в режиме с параллельной отрицательной обра ной связью (ООС), потенциалы их инверт рующих входов остаются практически постоянными (потенциальный нуль ). Выходное напряжение устройства в этом случае не изменяется. Если входное напряясение превыщает ;напряжениа, поданное на неинвертирующий вход УПТ 1, диод 5 закрыт, а диод 9 .открыт, УПТ 1 находится в режиме с последовательной обратной связью. В этом случае его входное сопротивление весьма велико, и напряжение со входа устройства через резисторы 4 и 11 поступает на вход УПТ 3. Если входное напряжение более отрицательно, чем напряжение, поданное на прямой вход УПТ 2, диод 6 закрыт, а диод 10 открыт. При этом в режиме с последовательной ООС находится усилитель 2, и входное напряжение устройства через резисторы 13, 12 поступает на второй вход УПТ 3. .. Благодаря больщому внутреннему усилению усилителей 1 и 2 переход от ре,жима параллельной ООС к режиму с последовательной ООС происходит при очень малом перепаде входного напряжения. В связи с этим переход от зоны нечувствительности к зонам усиления оказывается весьма резким и не зависит от формы вольт-амперной характеристики диода. Кроме того, наличие нелинейной ООС позволяет избежать режима насыщения, и как следствие, получить достаточно высокое быстродействие устройства. Экспериментальное исследование по.казало, что в предложенном устройстве переход от зоны нечувствительности к зоне усиления меньще нескольких милливольт, а коммутационные помехи незначительны на частотах в несколько десятков килогерц. Форм у л а изобретения Устройство для моделирования зоны нечувствительности, содержащее два делителя опорного напряжения, четыре диода, первый усилитель постоянного тока с резистором в цепи обратной связи и двумя входными суммирующими резисторами, второй усилитель постоянного тока с входным резистором, один вывод которого соединен со входом устройства, а другой вывод - с инвертирующим входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности работы, в устройство введен третий усилитель постоянного тока с входным резистором, один вьшод которого соединен со входом устройства, а другой вывод с инвертирующим входом третьего усилителя, выход каждого из делителей опорного напряжения подключен к неинвертирующему входу соответственно второго и третьего усилителей постоянного тока, неинвертирующий выход второго усилителя соединен с его инвертирующим входом через первый диод, включенный в прямом направлении, инвертирующий выход соединен с неинаертирующим входом через

второй диод, включенный в прямом направлении, неинвертирующий выход третьего усилителя соединен с его инвертирующим входом через третий диод, включенный в обратном направлении, инвертирующий выход соединен с неинвертирующим входом через четвертый диод, включенный в обратном направлент входные суммирующие резисторы первого усилителя постоянного тока, подключены

к инвертирующим входам соответственно второго и третьего усилителей.

Источники информацтш, принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов В. В. и др. Вычислительные машины непрерывного действия М., Высщая школа 1964, с. 434.

2. Вычислительная техника. Справочник, т. 1, М,, Энергия, 1964, с. 204.

USM