Управляемый ограничитель Советский патент 1980 года по МПК G06G7/25 

1

Изобретение относится к области ; аналоговой вычислительной техники.

Известен ограничитель, содержащий операционный усилитель, в обратную связь которого параллельно сопротивлению обратной связи включены два диода противоположной полярности через потенциометры, запитанные постоянными по величине напряжениями противоположной полярности ДЗ . Величины ограничивающих напряжений устанавливаются изменением положения движков потенциометров.

Недостаток этого ограничителя состоит в наличии подвижных контактов, что не позволяет его использовать в быстродействующих системах.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является управляемый ограничитель, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом ограничителя, входной резистор, один вывод которого подключен ко входу операционного усилителя, а другой служит информационным уходом ограничителя, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционного усилителя, диодно-резисторный злемент положительной полярности, выполненный на ограничительном диоде и делителе напряжения из двух последовательно соединенных резисторов, общий вывод которых соединен с анодом ограничительного диода, подключенного катодом к входу операционного усилителя, диодно-резисторный элемент отрицательной полярности, выполненный на ограничительном диоде и делителе напряжения из двух последовательно соединенных резисторов, общий вывод которых соединен с катодом ограничительного диода, подключенного анодом ко входу операционного усилителя, свободные выводы первых резисторов делителей напряжения диодно-резисторных элементов обоих полярностей соединены с выходом операционного усилителя, свободные выводы вторых резисторов делителей напряжения диодно-резисторных элементов являют- . ся управляющими входами ограничителя 2.

Недостаток такого ограничителя

25 заключается в ограниченной области

применения, обусловленной невозможностью управления уровнем ограничения с помощью нескольких управляющих сигналов, из которых выделяется

30 минимальный по модулю.

Цель изобретения - расширение Области применения управляемого ограничителя путем ограничения сигнала по уровню, равному одному из нескольких управляющих сигналов, минимгшьному по модулю.

Это достигается тем, что управляемый ограничитель, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом ограничителя, входной резистор, один вывод которого подключен ко входу операционного усилителя, а другой служит информационным входом ограничителя, резистор обратной связи, включенный между входом Невыходом операционного усилителя, диодно-резИсторный элемент положительной полярности, выполненный на ограничительном диоде и делителе напряжения из двух последовательно соединенных резисторов, общий вывод которых соединен с анодом ограничиfenbHoro диода, подключенного катодом к входу операционного усилителя,, диодно-резисторный элемент отрицательной полярности, выполненный на ограничительном диоде и делителе напряжения из двух последовательно соединенных резисторов, общий вывод: которых соединен с катодом ограничительного диода, подключенного анодом ко входу операционного усилителя, свободные выводы первых резисторов делителей напряжения диодно-резис:сорных элементов обоих полярностей соед инены с выходом операционного усилителя-, содержит дополнительные диодно-резисторные элементы положительной и отрицательной полярности, свободные выводы вторых резисторов делителей напряжения которых являются управляющими входами ограничителя.

На чертеже приведена схема управляемого ограничителя.

Управляемый ограничитель содержит операционный усилитель 1, входной резистор 2, резистор 3 обратной связи, диодно-резисторные элементы 4 , . .. , 4f, , положительной полярности выполненные на ограничительных диодах 5 , . .,, 5п и первом 6-( , ... &ц , и-втором г , . . . , г . , резисторах делителей напряжения, диодно езисторные элементы 8 , . .., 8, Ътрюдатепьной полярности, выполненны на рграничительных диодах 9 , . .. , 9, и пфрвом 10-), ..., lOf, и второй ll-f, ..., 11 f, резисторах делителей напряжейия.

Управляемый ограничитель работает следующим образом.

Предположим, что Uf,x/,0 и 1 .| Uyj,), где i 2, . . . п. Если сопротивление резистора б равно сопротивлению резистора 7 , то при U8,bi l-Uynpl, включится диод S, , Пренебрегая сопротивлением диода 5у,

коэффициент передачи операционного усилителя можно записать в виде

-р ,-р Ъ 01

.,y

где RJ, Rij, R. - сопротивления резисторов 3, 2 и 6 . Выбирая Rj, достаточно малым, можно обеспечить характеристику ограничения, близкую

к идеальной. При этом мало зависит от изменений входного сигнала и поддерживается на уровне Uynp.. В .случае изменения управляющих сигналов во времени ограничение выходного сигнала происходит по уровню, соответствующему величине минимального по модулю управляющего, сигнала в данный момент времени. Особенностью работы ограничителя является то, что в каждый момент .времени включен только диодно-резисторный элемент.

Преимуществом предлагаемого управляемого ограничителя по сравнению с прототипом является возможность реализации более сложной вычислительной

5 операции, что позволяет существенно расширить область его применения.

Формула изобретения

Управляемый ограничитель, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом ограничителя, входной резистор, один вывод

которого подключен ко входу операционного усилителя, а другой является информационным входом ограничителя, резистор обратной связи, включенный между входом и выходом операционноЛ) усилителя, диодно-резисторный элемент положительной полярности, выполненный на ограничительном диоде и делителе напряжения из двух последовательно соединенных резисторов, общий вывод которых соединен

с анодом ограничительного диода,

подключенного катодом к входу операционного .усилителя,.диодно-резисторный элемент отрицательной полярности, выполненный на ограничительном

диоде и делителе.напряжения из двух последовательно соединенных резисторов, общий вывод которых соединен с катодом ограничительного диода, подключенного анодом ко входу операционного усилителя, свободные выводы первых резисторов делителей напряжения диодно-резисторных элементов обоих полярностей соединены с выходом операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем ограничения сигнала по уровню, равному одному из нескольких управляющих сигналов, минимальному по модулю, он содержит дополнительные диоднорезисторные элементы положительной

и отрицательной полярности, свободные выводы вторых резисторов делителей напряжения которых являются управляющими входами ограадчителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коган Б.Я. Электронные моделирующие устройства и их применение

для исследования систем автоматического регулирования, М., Фиэматгиз, 1963, с. 153, рис. 73.

2. JCOpH Г., Корн Т. Электронные, аналоговые ианалого-цифровые вычисJ лительные машины, том 1. М., Мир, 1967, с. 278, фиг. б, 4, е (прототип) .

HH f--MlD

V6x -

t ifPn

I 1 Г. -i-ы-i-i

I1.

jjij iir

I.Ji JJ

ffyafi

L ±:i: и