Развертывающий операционный усилитель Советский патент 1980 года по МПК G06G7/12 

Устройство .работает следующим образом.

Сумматор /, ;кнтепрато|р 2 и первый релейный элемент i5 образуют автсжолебатель-ный контур с. частотно-широтнонимпулыоным лреобразованием (модуляцией) входного юигнлла. Переключение релейного элемента 3 происходит при 10И|Г:нале иа выходе инггегратора 2, раамом порогам .срабатывания релейного эламента 3. Выхадное надряжевие релейного элемента 3 имеет арямоугольную форму, положительные и отрицательные адмсаульсы .которого равиы по амплитуде, определяемой ;вых10|ДНЫ1М «апр-яжением источ-НЕка питания 7.,

При (Нулевом значении 1СИГ;нала «а входе 9 развертывающего операцио;н1Н1Ого усилителя ;на его 1вых1оде 10 фор мируеТся симм етриЧНое 1пр:жмоугольное напряжение, среднее аначение 1К Ото:ро го .за период автоколебаний равно иулю.

При значении входнаго сигнала, отличном от нулевого, на выходе 10 формируется прямоугольное напряжение, относительная продолжительпость импульоов «оторого определяется веЛИчиной и зна1ком входного сигнала.

Для уменьшения ош1ибк1И .преобразов,аНия входного сигнала вслед|Ств1ие влиЯ|Ния си)гналов помех .со стороны питающего напряжения частота автакюлебаний CKHXipo:ни.зируется с частотой «апряжсния сеш, пода1ваамого иа дополиител.ьный вход 11 развертывающего опера.ционного усилителя. Оинхролизация осущесивляется с помощью второго релейного элемента 4 и а1М1Плитудното модулятора 5. Г.а|р|моничеок ий сигнал 1напряжвн,И1я .сети в элементе 4 треобразуется В импульсы пря1моуг.о1льной формы, которые поступают на мюдулято.р 5. На др.угой вход м.одулятор.а 5 поступает .сигнал, величина которого п ропорциональн а частоте выходно го наярЯЖения .с выхода 10. .Этот сигнал фо р|Мируется в преобразователе «частота-напряжение i6.

Выходной сигнал М1одул1ятара 5 имеет период, (Соответствующий периоду питающего сетевого напряжения, « амплитуду, пропорциональную частоте, выхадного напряжения развертывающего операционного усилителя. При этом .амплитуда выходных импульсов .модулятора 5 превышает долуCTMMioe значение выходного сигнала развертывающего операциовнопо усилителя, что необходимо для си«Х1р01НИваци:и частоты переключений элемента 3 внещним периодическим возиействием.

Начальное значение амплитуды синхронизирующего воздействия определяется велИЧ1И1Ной напряжения источника опорного напряжения 5.

В реж.И|Ме свнхронизащии выходное напряжение ;интегр.атор1а - 2 при совпадения зна1ков сигнал.а с выхода 10 я выходного сигнала -модулятора 5 стремится к яулевому значению, при моторам переключается элемент 5, а при неоавпащевии знаков указанных сигвалов вы.ходное напряжение интегратора 2 нарастает в сторону, противо положную полярности выходного импульса модулятора 5.

iftpH нулевом значении (Оигна-ла на вхквде 9 выходное напряжение интегратора 2 симметрично относительно нулевого уровня, что обуславливает юкважность выходных им-пульоов устройства, равную 0,5, при которой среднее значецие за период авто.колебаний равно нулю. При .значении сигнала на входе Р разве1ртьгвающ1его операцио.нного усилителя, отличном lOT нуля, выходное напряжение интегратора 2 смещается относительно Нулевого уровня, и на выходе 10 имеет место сигнал, 1соответствующий велич И|не и поля1рности 1С1Игнал1а на 1ВХ)Оде 9.

Таким образом, .ра венст|во периода (переключения (частоты а1Вто«олебаний) первого релейного элемента 3 пер.иоду сетевого напряжения до.зволяет лрактичесыи полно1стью исключить влияние н.а работу устройства помеховых сигналов, И1меющих частоту, .равную ИЛ1И иратдую ча.стоте сетевого напряжения. Это обусловлено тем, что помеховые сигналы (НМвют среднее нулевое значение. В этих условиях достаточно частоту автоколебаний эьюодного н.апр:яжения развертывающего onepiauiBOHHoro усилителя 1СД|елать рав1ной частоте памехового си1гнала, чтобы влияние этой помех и свеста « минимуму.

Формула и 3 о б р е т е гН и я

Развертывающий операционный усилитель, содержащий соединенные последовательно сумматор, интегратор, первый релейный элемент, преобразователь «частота- напряжение и амплитудный модулятор, первый вход (которого подключен к выхаоду прео-бразовател1Я «частота - напряжение, первый вход суммГатора является входам развертывающего onepaunoHiHoro усилителя, выходом которого Я1вляется выход первого релейного элемента, подключенньщ ко второму в.ходу сумматора, источиик питания, выход .которого присоединен к входу литания nepiBoro релейного элемента, вх)ОИ источника дитания является IBXOД01М (Сетевого питания . р.азвертывающего операщюян.ого усилителя, источник опорного напрЯжения, о т л |и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью по1вы.щ.ения точности ра.боты, в него введен второй релейный элемент, вход которого соединен с входом сетевого питания развертывающего операционного усилителя; гвыходвторого релейного эл1емента подключен ко 1ВторО1му входу ампл.итудного модулятора, вы,ход которого .присоединен ж третьему входу сумматора, третий вход .ам.плитудного модулятора .соеди5нш с выходом источника опорного «апряжежия.№ Источйики инфомрацни, принятые во внимание при экспертизе:5 № 769556 6 1. Авто(р.ское свидетельство СССР 482758. (кл. G 06 G 7Л2, 1974. 2. Авторское сивдетельство СССР 547781, кл, G 06 Q 7/16, 1975 (прототип).

Ю