Интегратор с автоматической кор-РЕКциЕй НулЕВОгО уРОВНя Советский патент 1981 года по МПК G06G7/186 

(54) ИНТЕГРАТОР С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ НУЛЕВОГО УРОВНЯ

pa. Между вторым выводом интегрирующего конденсатора и выходом основного ОУ включен .реаистор, а между вторым выводом интегрирующего колденсатора и общей шиной - дополйительный ключ.

Делитель налряжения, образованный резистором и дополнительным ключом, позволяет снизить величину напряжения, запоминаемого ;на интегрирующем конденсаторе в режиме занаминания. Однако нз-за включения последовательно с интегрирующим конденсатором резистора с достаточно больнди.м сопротивлением снижается точность интегрирования.

Цель изобретения заключается в повышении точности интегрирования.

Эта цель достигается тем, что в интегратор с автоматической коррекцией нулевого у)р0вня, содержащий ОУ, инвертирующий вход которого подключен ,к источнику входного тока, через первый замыкающий ключ соединен с щнной нулевого потенциала и через интегрирующий конденсатор с выходом ОУ, дополнительный усилитель, выход которого через второй замыкающий ключ подключен к неинвертирующему входу ОУ, соединенному через первый запоминающий конденсатор с шиной нулевого лотенциала, :.введены второй запоминающий конденсатор, первый замыкающий, первый и второй размыкающие ключи. Первый размыкающий ключ включен между входом и выходом дололнительного усилителя, вход которого через второй запоминащий конденсатор подключен к общему выводу последовательно соединенных третьего замыкающего 1И второго размыкающего ключей, включенных между выходом ОУ и шиной нулевого нотенциала.

На чертеже дана функциональная схема интегратора с автоматической коррекцией нулевого уровня.

Интегратор содержит ОУ /, -между инвертирующим входом 5 которого и щиной нулевого потенциала включены источник входного тока 3 и первый замыкающий ключ 4, а между неинв ертирующим входом б. и шиной нулевого потенциала - первый заноминающий конденсатор 6; дополнительный усилитель 7, между выходом которого и неинвертирующим входом ОУ 1 включен второй замыкающий ключ 8, а между выходам я входом - первый размыкающий ключ 9; интегрирующий конденсатор 10, включенный .между выходом основного ОУ и его инвертирующим входом; третий замыкающий ключ 11, включенный между выходом ОУ 1 и первой обкладкой второго запоминающего конденсатора /2; второй размыкающий ключ 13, включенный между первой обкладкой конденсатора 12 и.щиной нулевого потенциала. Вторая обкладка конденсатора 12 подключена ко входу усилителя 7. . - . Интегратор с автоматической коррекцией нулевого уровня работает в двух режимах; режиме заломинания напряжения основного ОУ и в рабочем режиме.

В режиме запоминания напряжения смещения основного ОУ входной ключ 4 закорачивает инвертирующий вход 2 ОУ / и тем самым обеспечивает обнуление конденсатора 10 и отключение источника входного тока 3. Замкнутый в этом режиме ключ 8 обеспечивает подключение выхода усилителя 7 к конденсатору 6, а замкнутый ключ // - подключение выхода ОУ / к конденсатору 12. Ключи 5 и У5 в этом режиме разомкнуты. Благодаря этому на конденсаторе 6 устанавливается напряжение (t/c,), равное

Л-г./Ч,

U,,,

- (1)

1 KL.-KU,

г-де (У.-:,,,, fVcM2 -- соответственно напряжен;-:е смещения основного ОУ и дополнительного усилителя;

. Лсг - соответственно коэффициент усиления основного ОУ и дололнительного усилителя;

U - напряжение на конденсаторе 12.

На интегрирующем конденсаторе устанавливается напряжение (U°cy) равное

64

:1с«.

(U..,

- /tov/ f.

(2)

KU Л и.

Ul)

I+KU,-KU,

В рабочем режиме, когда ключ 4, ключ 8 и ключ 11 разомкнуты, а ключи 9 и 13 замкнуты, выходное напряжение интегратора при отсутствии входного воздействия определяется следующим выражением:

ВЫХl CMl I

ULгде

-- сопротивление источника входного тока.

В этом же режиме происходит запоминание на конденсаторе 12 напряжения смещения дополнительного усилителя.

При Л у, 1,

t

1

J

//

.«v;

1

1

. 7 у : -I

cM2t/ L/ иi Uiri U nu,

Таким образом, в предлагаемом интеграторе имеет место более полная компенсация Ос„, и С/с„г и в то же время последовательно с интегрирующим конденсатором и выходом основного ОУ отсутствуют резисторы, изменяющие передаточную функцию интегратора и увеличивающие погрешность интегрирования.

Формула изобретения

Интегратор с автоматической коррекцией нулевого уровня, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к источнику входного тока, через первый замыкающий .ключ соединен с шиной нулевого потенциала и через интегрирующий конденсатор с выходом oпepaцJИOHнoгo усилителя, дополнительный

усилитель, выход которого через второй замыкающий ключ подключен к яеинвертирующему 8ХОДУ операционного усилителя, соединенному через первый запоминающий конденсатор с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены второй запоминающий конденсатор, третий замыкающий, первый .и второй размыкающие ключи, причем первый раз0мыкающий ключ включен между входом и выходом дополнительного усилителя, вход которого черкез второй запоминающий конденсатор подключен к общему выводу по5следовательно соединенных третьего замыкающего и второго размыкающего ключей, включенных между выходом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3667055, кл. , опубл. 1976.

2.Гутников В. С. «Применение опера5ционных усилителей в измерительной технике. Л., «Энергия, 1975,

3.Патент Великобритании № 1421768, кл. G 4 G, 1976 (прототип).

--.