Сумматор токов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/14 

(5) СУММАТОР ТОКОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной-технике и может быть использовано для построения фун циональных преобразователей, аналого вых умножителей, цифроаналоговых пре образователей и т.п. Известны сумматоры токов, содержа щие операционный усилитель, динамический резистивный мост j источник опорного напряжения fl. Основным недостатком известных сумматоров является 31ависимость велииины напряжений на входных зажимах от величины управляемого тока. Наиболее близким к изобретению техническим решением является сумматор токов, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель и первый и второй резистивиле делители, первые входы подключены соответственно к выходу операционного усилителя и к шине нулевого потенциала, вторые входы объеди нены, а выходы соединены; соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя и являются входами сумматора 2}. Однако у известного устройства недостаточно высокая точность работы. Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что сумматор токов, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель и первый и второй резистивные делители, первые крайние выводы которых подключены соответственно к выходу операционного усилителя и к шине нулевого потенциала, вторые край| е выводы объединены, а средние выводы соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя и являются входами сумматора, содержит дополнительный операционный усилитель, выход которого соединен со вторыми крайними выводами резистивных делителей, неинвертирующий

вход подклю.чен к выходу источника опорного напряжения, а инвертирующий вход подсоединен к среднему выводу второго резистивного делителя. Перечисленные особенности позволяют повысить точность работы устройства

На чертеже приведена схема сумматора токов.

Сумматор содержит первый резистивный делитель на резисторах 1 и 2 второй резистивный делитель на резисторах 3 и j, операционный усилитель 5, источник 6 опорного напряжения, входные зажимы 7 и 8, выходной зажим 9 и дополнительный операционный усилитель 10.

При отсутствии дополнительного операционного усилителя 10 и при подведении к входным зажимам 7 и 8 входных токов , Оз., на выходном зажиме 9 образуется выходное напряжение согласно формуле

и D, R/- -J,iR2{l4 kc)

Ri

(1)

Е

,

де R

величина сопротивления

-1 резисторов 1 и 3; величина сопротивления резисторов 2 и Ц; коэффициент усиления синСИЦффазного сигнала операционного усилителя 5.

При этом величина напряжения на входных зажимах 7 и 8 зависит от входного тока J/j

R-)

(2)

и

1 1.

При наличиии дополнительного операционного усилителя 10 устройство работает следующим образо м.

В отсутствие входных токов D/i и Ja. подходящих к входным зажимам 7 и 8 соответственно операционный усилитель 0 поддерживает напряжение на зажиме 8 равным напряжению источ™ ника 6, а напряжение на зажимах 7 поддерживается равным напряжению зажима 8 с помощью операционного усилителя 5; поскольку коэффициенты деления делителей на резисторах 1 , 2 и 3, выбираются равными, .выходное напряжение сумматора токов равно нулю. При подведении к входным зажимам 7 и 8 входных токов и Од. на выходном зажиме 9 образуется выходное напряжение Ujj-jy согласно формуле

U0b,x ,,{3)

где R/i - величина сопротивления

резисторов 2 и 4; - коэффициент усиления синфазного сигнала операционного усилителя 5. При этом величина напряжения Ugx на входных зажимах 7 и 8 не зависит от входных токов, а определяется полностью величиной напряжения опорного

источника ЕГ, что позволяет выбирать величину Ер минимально возможной.

Как видно из выражения (З) в данной схеме отсутствует дополнительная погрешность суммирования токов, вызванная зависимостью синфазного сигнала операционного усилителя 5 от входного тока, как это определяется в известной схеме формулой(1) Поскольку напряжения на обоих входны зажимах 7 и 8 не зависят от величины входных токов, то можно заключить, что величины входных сопротивлений по обеим входам практически нулевые и, следовательно, реальные величины выходных сопротивлений источников входных токов не будут сказываться на точность суммирования токов.

Таким образом, дополнительное введение в известное устройство операционного усилителя повышает точность сумматора токов. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.

Формула изобретения

Сумматор токов, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель и первый и второй резистивные делители, первые крайние выводы которых подключены соответственно к выходу операционного усилителя и к шине нулевого потенциала, вторые крайние выводы объединены, а средние выводы соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя и являются входами сумматора, отличающийся- тем, что, с целью повышения точности, сумматор содержит дополнительный операционный усилитель, выход которого

соединен с вторыми крайними выводами резистивных делителей, неинвертирующий вход подключен к выходу источника опорного напряжения, а инвертирующий вход подсоединен к среднему выводу второго резистивного делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М., Советское радио, 1979, с. 180 (прототип).