Интегратор Советский патент 1982 года по МПК G06G7/186 

Изобретение относится к вычислитель-ной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах и анаЛОГО-ЦИФРовьк преобразователях интеприруюшего типа; Известен интегратор на операционном усиштегю, содержащий конденсатор в цепи отрицательной обратной связи и резистор постоянной времени интегрирования Недостаток этого устройства заключается в существовании погрешности интегрирования, связанной с неидеальностью па раметров операционного усилителя: наличие входных токов смещения и напряжени смещения нуля, что может вносить нежелательные, особенно в прецизионных устройствах, ошибки в интеграл входного сигнала,Наиболее близким по технической сущности к предложенному -является интепра г.ор, в котором осуществляется компенсация црейфа напрАтжения смещения нуля посреортвом запоминания его величины на интегрирующем конденсаторе. Для обеспечения режима запоминания вход операционного ус.илителя изолируется от источника входного сигнала первым ключом, интегрирукяций конденсатор подключен одним своим вьгоодом к входу операционного усилителя, а вторым через второй ключ - к выходу, вход и выход операционного усилите.тя соединены с третьим Ключом, а четвертый ключ соединяет второй вьтод Конденсатора с обшей точкой схемы 2, Недостаток данного устройства заключается в том, что оно, осуществляя компенсацию дрейфа напряжения смешения нуля операцисжного усилителя, не устраняет ошибки, связанные с интегртфованием напряжения .смещения нуля. Кроме того, входные токи операционного усилителя И10СЯТ дополнительную погрешность в интеграл входного сигнаш. Целью изобретения является повышение точности интегрирования. Поставленная цель досгигв -тся тем, что в интегратор,: содержащий пт раиишный усилитель, инвертирующий вход которого через первый замыкающий ключ Соединен с выходом операционного усияиТеда, являющимся выходом интегратора, интегрирующий конденсатор, второй замыкающий и размыкающий ключи и вхосиой резистор, введены дра компенСИруюших крнденсагсра, третий замыкающий ключ, шунтирующий резистор и запоминакишй кондетсатор, одна обкладка Которого подключена к инвертирующему входу- операционного усилителя, другая оёклацка через втфой замыкающий ключ соедннена с шиной нулевого потенциала, через входной резистор подключена к в |соду интегратора и через после довательно соединенные размыкающий ключ и интегрирующий конденсатор - к выходу операционного усилителя, неинвертируюц Ий вход которого через третий замыка1С1щий ключ соединен с шиной нулевого по тЬнциала, два компенсирующих конденсатора соединены пос/юдоветельно и включены между неинвертирующим входом опер1ационного усилителя и шиной нулевого потенциала, соединенной через шунтирующий резистор с общим вьшодом компенсдарующих конденсаторов.

На фиг, 1 изобр ажена функциональная схема интегратсра} на фиг. 2 - эквивалентная схема интегратора в режиме запоминания напряжения смещения нуля; а на фиг, 3 - то же, в режиме интегриро. вания,

Интегратор содержит операционный усилитель I, интегрирующий конденсатор 2 и входной резистф 3, который определяет посто$шную времени интегрирования, запоминающий конденсате 4, на котором осуществляется запоминание напряжения смещения нуля операционного усилителя, Компенсирующие конденсаторы 5 и 6 и шунтирующий резистор 7, предназначенные для компенсации входных токов смещения усилителя, замыкающие Ключи 8,9 и Ю, размыкающий ключ 11,

С помощью ключей осуществляется два режима работы интегратора напряжения режим интегрирования и режим эвпоминавия напряжения смещения нуля усилигепя.

Интегратор функционирует следующим образом.

В режиме запоминания ключи 8-10 замкнуты, ключ 11 разомкнут. На выходе интегратора присутствует напряжение смещения нуля, до которого заряжается КШаевсатор,

В режиме интегрирования ключ 11 замкнут, а кшочи 8-1О разомкнуты Эквивалентная схема устройства пля режима интегрирования с учетом вхоцных тоКов смещения и напряжения смещения нуля изображена на фиг.З, Напряжение смещения нуля, хранящееся на конденсаторе 4, взаимно компенсирует напряжение сксщения усилителя, приведенное

к неинвертирующему входу. Ошибка интегрирования, связанная с входными токами смещения устраняется выбором номиналов конденсаторов 5, 6 и резистора 7. Таким образом, использование прецпоженного изобретения может сушесгвенно повьюить точность инте-фатора напряжения

Формула иаобреотения

Интегратор, содержащий операциотгый усилите/ш, инвертирующий вход которого через первый замыкающий ключ соеаян&г с выходом операционного усилителя, яв-

ляющимся выходом интегратора, интегрирующий конденсатф, второй замыкающий и размыкаквдий ключи и входной резистор, отличающийся тем,, чго, с целью повышения точности интегрирования,

в него введены два компенсирующих конденсатора, третий замыкающий ключ, шунтирующий резистор и запоминающий конденсатор, одна обкладка которого поцключена к инвертирующему :зходу операдионного. усилителя, обкладка через второй замыкающий ключ соеаинена с шиной нулевого потенциала, через вхоцной резистор поцключена к входу интегратора и через псюледовательно соециненные размыкающий ключ и интегрирующий конденсате - к выходу операционного усилителя, неинвертирукнций вхоо, которого через третий замыкающий ключ сое аинен с шиной нулевого потенциала, два компенсирукидих Конденсатора соединены последовательно и включены между неин- вертируюзДим входом операционного усил1ттеля и шиной HyiteBoro потенциала, соединенной через шунтирующий резистор с общим выводом компенсирующих конценсаторов,

ИсточннКи информации принятые во внимание при экспертизе

1.Шило В,--Л, Линейные интеграшэные схемы, М,3- Советское радио/ 1970,

С, 188-195,

2,Авторское свидетельсгво СССР № 686O37iRn.G( Об q 7/18, 107G (прототип),

е-СИ}