Развертывающий операционный усили-ТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G7/12 

(54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для преобразования сигналов малой мощности.

Известно устройство, содержащее сумматор, автогенератор, интегратор 1.

Недостатком устройства является больщая дрейфовая погрещность при целочисленном соотнощении частот несущих колебаний и внещних помех.

Наиболее близким по технической сущности является развертывающий операционный усилитель, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, основной интегратор, второй сумматор, релейный элемент, третий сумматор, дополнительный интегратор, четвертый сумматор, элемент с зоной нечувствительности, выход которого подключен к выходу устройства и второму входу третьего сумматора, выход релейного элемента присоединен ко второму входу первого сумматора, первый вход которого соединен со входом устройства, соединенные последовательно выпрямительный блок и перемножитель 2.

Недостатком устройства является большая погрешность восстановления сигнала.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в развертывающий операционный усилитель, содержащий первый сумматор, выпрямительный блок, вход которого подключен ко входу устройства, последовательно соединенные второй сумматор, первый вход котор.ого подключен ко входу устройства, интегратор, третий сумматор, релейный элемент, амплитудный модулятор, введен инвертор, выход которого соединен со вторым входом третьего сумматора, а вход - со вторым входом второго сумматора, и с выходом модулятора, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом выпрямительного блока, а второй вход - с шиной источника управляющего напряжения.

На фиг. i приведена функциональная схема предлагаемого усилителя; на фиг. 2 представлены временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый сум.матор 1, последовательно соединенные второй сумматор 2, первый вход которого подключен

к входу устройства, первый интегратор 3, третий сумматор 4, релейный элемент 5, амплитудный модулятор 6. Развертывающий операционный усилитель также включает в себя выпрямительный блок 7, инвертор 8, вход которого подключен к выходу модулятора 6, к второму входу второго сумматора 2 и к выходу устройства, а выход - к второму входу третьего сумматора 4.

Устройство работает следующим образом.

Второй сумматор 2, интегратор 3, сумматор 4, релейный элемент 5, амплитудный модулятор 6 в замкнутом контуре образуют генератор.

При отсутствии входного сигнала X(t) на входе устройства, амплитуда импульсов на выходе устройства определяется значением управляющего напряжения Хо, а их длительность зависит от длительности импульсов на выходе релейного элемента 5. Выходные импульсы устройства Y(t) (см. фиг. 2а) в инверторе инвертируются и поступают на второй вход сумматора 4 (фиг. 26), где осуществляется операция вычитания последовательности треугольных импульсов Yf,(t) с выхода интегратора 3 и последовательности прямоугольных импульсов - KY(t) инвертора 8 (см. фиг. 2а, б). В результате формируется начальное значение порогов переключения релейного элемента 5.

При наличии входного сигнала на входе устройства (фиг. 2в) происходит увеличение амплитуды на выходах амплитудного модулятора 6, и инвертора 8 (фиг. 2г, д), которое является результатом суммирования сигналов /X(t)/ и Xfl. Сигнал по первому входу сумматора 4 является модулем входного сигнала X(t), который сформируется в выпрямительном блоке 7.

Одновременно в устройстве с изменением амплитуды происходит изменение частоты выходного сигнала Y(t). С увеличением амплитуды выходного сигнала Y(t) увеличивается амплитуда сигнала на выходе инвертора 8, что приводит к уменьщению напряжения порогов переключения релейного элемента 5 с уровня ±Ьо (фиг. 2а) до значения ±Ьо (фиг. 2г). С уменьщением напряжения порога переключения релейного элемента 5 происходит увеличение частоты выходного сигнала .y(t).

Таким образом, данное устройство обеспечивае - изменение амплитуды и частоты выходного сигнала в зависимости от значения входного сигнала, что позволяет при демодуляции выходного сигнала Y(t) использовать фильтр с меньщей постоянной времени, чем в известных устройствах.

Включение инвертора способствует более резкой зависимости частоты автоколебаний развертывающего операционного усилителя от входного сигнала X(t), что приводит к расширению полосы пропускания частот устройства. В результате повышается динамическая точность работы усилителя.

Формула изобретения

Развертывающий операционный усилитель, содержащий первый сумматор, выпрямительный блок, вход которого подключен к входу устройства, последовательно соединенные второй сумматор, первый вход которого

подключен к входу устройства, интегратор, третий сумматор, релейный элемент, амплитудный модулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введен инвертор, выход которого соединен со вторым входом третьего сумматора, а вход - со вторым входом второго сумматора и с выходом модулятора, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом выпрямительного блока, а второй

вход - с шиной источника управляющего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

контроля и измерения, М., «Энергия, 1976, с. 62.

Цц

а о О

/

X/iJ const

7

y

z

д .

/

z

X

XV

X

/

/

;K.(i)