Масштабный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к усилительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известны усилительные устройства, предназначенные для масштабирования сигналов, содержащие операционные усилители, масштабные резисторы 1J. Недостаток устройства - низкая точ .ность работы. Наиболее близким к предлагаемому является масштабный преобразователь, содержащий заключенные в защитный экран операционный усилитель, к входу питания которого подключен изолированный источник питания, вход операционного усилителя соединен с высокопотенциальным входом масштабного преобразователя, выход операционного усилителя является выходом, масштабного преобразователя, соединенные по ледовательно п масштабных резисторов обратной связи, первый вывод перйого масштабного резистора, обратной СВЯЗИ присоединен к общей шине операционного усилителя, п ключевых злементов, входы которых подключены к низкопотенциальному входу масштабного преобразователя, выход каждого ключевого элемента соединен со вторым выводом соответствующего масштабного резистора обратной связи, блок управления, выходы которого присоединены к управляющим входам соответствующих ключевых элементов, к выходу операционного усилителя подключен первый вывод выходного операционного резистора, защитный экран соединен с низкопотенциальным входом масштабного преобразователя 2. Недостаток известного устройства- малая точность работы, обусловленная нелинейностью масштабирования и невысоким коэффициентом ослабления синфазного сигнала. Цель изобретения - повьшение точности работы за счет повьш1ения линейности масштабирования и увеличе3ния коэффициента подавления синфазного сигнала. Поставленная цель достигается тем что в него введены дополнительные операционный усилитель и подключенный к его входу питания изолированный источник питания, причем вход до полнительного операционного усилителя соединен с общей шиной масштабного преобразователя, второй вывод выходного операционного резистора подключен к общей шине.дорюлнительного операционного усилителя, выход которого присоединен к другому выводу п-го масштабного резистора обратной связи. На чертеже представлена функцио-, нальная схема масштабного преобразователя. Устройство содержит операционный усилитель 1, масштабные резисторы 2....2-п, обратной связи,ключевые эле менты 3-1....3-п, блок 4 управления, выходной операционный резистор 5, до полнительный операционный усилитель 6, высокопотенциальный и низкопотенциальный входы 7 и 8 масштабного пре образователя, выход 9 масштабного преобразователя, защитный экран 10, общая шина 11 масштабного преобразователя, изолированный источник 12 и дополнительный изолированный источник 13 питания. Масштабный преобразователь работа ет следующим образом. Сигналами от блока 4 управления замыкаются соответствующие ключевые элементы, например, ключевой элемент 3-1. Входной сигнал и синфазный сигнал поступают на высокопотенциальный вход 7 и низкопотенциальный вход 8 масштабного преобразователя. Под действием входного сигнала на {лсодном операционном резисторе 5 выделяется напряжение, величина которого определяется коэффициентом ус ления операционного усилителя 1 и ве личинами сопротивлений масштабных ре зисторов 2-1...2П обратной связи. Синфазный .сигнал, приложенный меж ду входами 7. и 8, защитным экраном 10 - и общей шиной 11, через ключевые элементы 3-1...3-п и масштаб-ные рези торы 2-1...2-п обратной связи поступает на общую шину операционного усилителя 1 и выход дополнительного операционного усилителя 6. 54 Дополнительный операционный усипитель 6 удерживает потенциал своей общей шины на уровне близком к потенциалу общей шины 11 масштабного преобразователя. Причем величина этого потенциала обратно-пропорциональна величине коэффициента усиления дополнительного операционного усилителя 6, который может быть выбран достаточно большой величины. Тогда общая шина дополнительного операционного усилителя 6 и общая шина 11 масштабного преобразователя будут эквипотенциальны. Коэффициент масштабирования масштабного преобразователя равен отношению величин сопротивлений выходного операционного резистора 5 и масштабного резистора 2-1 обратной связи (или набора этих резисторов, определяемого положением ключевых элементов 3-1....3-п). Величина коэффициента ослабления синфазного сигнала определяется только утечками между обмотками трансформаторов изолированньрс источников питания .12 и 13 и утечкой между измерительной и управляющей цепями ключевых элементов 3-1...3-п. Предлагаемый масштабный преобразователь обеспечивает высокую стабильность напряжения смещения, возможность подключения нагрузки, соединенной с общей шиной 11. При этом емкость связи дополнительного операционного усилителя 6 не уменьшает коэффициент подавления синфазного сигнала и не требуется специального экранирования введенных функциональных блоков. Формула изобретения МасштабныЕй преобразователь, содержащий заключенные в защитный экран операционный усилитель, к входу питания которого подключен изолированный источник питания, вход операционного усилителя соединен с высокопотенциальным входом масштабного преобразователя, выход операционного усилителя является выходом масштабного преобразователя, соединенные последовательно п масштабных резисторов обратной связи. Первый вывод первого масштабного резистора обратной связи присоединен к общей шине