Устройство для ограничения уровнябыСТРОизМЕНяющиХСя СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/25 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ

УРОВНЯ ЫЛСТРОИЗМЕНЯЮЩИХСЯ СИГНАЛОВ прецизионное в статике устройство, предназначенное для ограничения уровня входного сигнала, которое содержит источник опорного напряжения, блок выделения однополярной полуволны сигнала, сумматор, вход которого соединен с масштабными резисторами с входной клеммой устройства и с выходом блока выделения однополярной полуволны сигнала, инвертирующий вход которого соединен маештабными резисторами с входной клеммой устройства и с источником опорного напряжения 2. Недостатком данного устройства является низкая динамическая точност из-за большого влияния на погрешност выходного сигнала устройства переходного процесса операционного усилителя блока выделения однополярной полуволны сигнала в окрестности момента времени перехода входным сигна лом уровня ограничения. Цель изобретения - увеличение то ности . Указанная цель достигается тем, что,в устройство для ограничения уровня быстроизменяющихся сигналов содержащее сумматор, вход которого через последовательно соединенные, первый и второй масштабные резистор подключен к входу устройства и через третий масштабный резистор соединен с выходом блока выделения однополярной полуволны, разделительный диод, первый вывод которого под ключен к общему выводу первого и второго масштабных резисторов и через четвертый масштабный резистор соединен с сигнальным входом блока выделения однополярной полуволны, введен источник опорного напряжения подключенный к- второму, выводу разде лительного диода и через пятый масштабный резистор - к входу опорного напряжения блока выделения однополярной полуволны. На чертеже приведена схема устройства для ограничения уровня быст рои3меняющихся сигналов. Устройство содержит сумматор 1, масштабные резисторы 2-6, разделительный диод 7I источник 8 опорного напряжения, блок 9 выделения однопо лярной полуволны, вход 10 и выход 1 ус(тройства. Сопротивления масштабных резисторов 5 и 6 выбраны таким образом, что бы на выходе блока 9 выделения однополярной полуволны (сигнала) устанав ливалось напряжение Uq- -KqUq, когда разделительный . диод 7 нгцсоди .в открытом состоянии (где в (1) и fUg - падение напряжения на дио де; f - напряжение узла соединени резисторов 5, 2, 4; Ug - напряжение источника 8; К 9 - коэффициент передачи блока 9 ; причем К9 О, если диод находится 9 закрытом состоянии, т.е. и К) О, если диод открыт, т.е. ) . Поэтому если потенциал Ч узла соединения резисторов 5, 2, 4 и диода 7 меньше напряжения Ug источника 8, то диод 7 закрыт и выходное напряжение и блока 9 выделения однополярной полуволны (сигнала)равно нулю. Следовательно, при этом выходное напряжение Ц, сумматора 1 определяется только током гЬ здесь К).и R2- сопротивление резисторов 4 и 2), которое определяется выражением (2) 4fo -К R4+ R2 где К - коэффициент передачи по входному току выходного напряжения сумматора . Когда же входное напряжение превзойдет величину 0,0 -1|(К4+ М, () при которой , ТО на выходе блока 9 установится, не равное нулю напряжение0, -(Ч - U9)K9 -KgU, (4) где К О - коэффициент передачи блока выделения однополярной полуволны (сигнала) при ty Ug; U - падение напряжения на диоде 7. При этом напряжение узла соединения резисторов 5, 2, 4 равно Ч «6+ и% (5) Следовательно, ток J через резистор 2 равен Jl (Ug+ Ucj)/R2 . (6) Ток Jj через резистор 3 при этом определяется J3 8)K9/R3 -U,/R, . (7) Таким образом, суммарный входной ток J сумматора 1 равен при -10 J (Ug U,j)/R.j,- /R . (8) Из (8) видно,что при - суммарный входной ток сумматора l при Ою постоянен и равен J , (9) а выходное напряжение сумматора 1 определяется выражением к Uc . (10) Таким образом, если U выходное напряжение U сумматора 1 определяется зависимостью (2), если же / 10 то выходное напЕ яжение Ui cywwaTopa 1 постоянно, равно Uc и определяется из (10). Следовательно, при постоянных иэти медленно изменяющихся входных сигналах устройств точность ограничения, входного сигнала определяется толь- . ко точностью линейных элементов устройства. С другой стороны, поскольку вклад блока выделения однополярной полуволны (сигнала) в величину тока Jg, а следовательно, и выходное напряжение устройства U сравнительно невелико (определяется только величиной падения напряжения на диоде), то влияние динамической погрешности блока вьщеления однополярной полуволны (сигнала) на дина мическую точность всего устройства также мало.

За счет уменьшения влияния наточность устройства характеристик блока, в обратной связи опергщионного усилителя которого находятся разделительные диоды, существенно расширяется рабочий частотный диапазон предлагаемого устройства по сравнению с рабоним частотным диапазоном известного устройства.

Формула изобретения

Устройство для ограничения уровня быстроизменяющихся сигналов, содержа,щее сумматор, вход которого через последовательно соединенные первый и второй масштабный резистор под(ключен ко входу устройства и через третий масштабный резистор соединен с выходом блока выделения однополярной полуволны, разделительный диод, первый вывод которого подключен к общему выводу первого и второго масштабных резисторов и через четвертый масштабный резистор соединен с сигнальным входом блока выделения однополярной |полуволны отличаю1цее с я тем, что, с целью увеличения

0 точности, в него введен источник опорного .напряжения, подключенньЬ к второму выводу,разделительного диода и через пятый масштабный резистор к входу опорного напряжения блока выделения однополярной полуволны.

5

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Корн Г., Корн Т. Электронные аналоговые и ангшого-цифровые вычислительные машины. М., Мир, 1968, т. 2, с. 3-11.°

2.Грзм Д., Тоби Д., Хьюсман Л. Проектирование и применение операционных усилителей. М., Мир,

1974, с. 279 (прототип).

It