Формирователь зоны нечувствительности Советский патент 1982 года по МПК G06G7/25 

(54) ФОРМИРОВАТНЛЬ ЗОНЫ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при проектировании электронных устройств систем автоматического управления и регулирования.

Известны устройства, воспроизводящие 3oriy нечувствительности, содержащие операционный усилитель с диодными ячейками на входе и в цепи обратной связи .,,

Недостаток таких устройств о словлен нелинейностью вольтамперных характеристик применяемых диодов. Прохожде ние тока через нелинейный элемент (диод) возможно только при наличии разности потенциалов на его пошосах, которая вызьюает дополнительную ощибку формирования зоны нечувствительности.

Наиболее близким по техническому рещению к предлагаемому является уст-. 20 ройство для моделирования зоны нечувствительности, содержащее операционный усилитель с четырехдиодным моетовы - ключом в цепи обратной связи

и су }миру1ощий операционный усилитель с диодно-резисторными элементами нечувствительности на входе |2 .

Недостатками данного устройства являются использование диодно-резисторных элементов и большой ток потребления от источника опорного напряжения вызванный использованием детали напряжения.

Цель изобрегения повышение точности формирования зоны нечувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в формирова- ель зоны нечувствительности, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом формирователя, и четыре масштабных резистс а, инвертирующий вход операционногчэ усилителя подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масштаб1гый резистор подключен к вькоду операционного усилителя, неинвертирукяций вход операционного усилителя подключен к первому 39 ВЫВОДУ третьего масштабного резистора и через четвертый масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала, введены двухуровневый компаратор, элемент ИЛИ и три ключа, первый вход .двухуровневого компаратора подключен к информационному входу первого ключа и является входом задания первого опорного налряже1шя, второй вход двухуровневого компаратора подключен к информационному входу второго ключа и явлнется входом задания второго опорно го напряжения, третий вход двухуровнев го компаратора подключен к информационному входу третьего ключа и является входом формирователя, первый выход двухуровневого компаратора подключен к первому входу элемента ИЛИ и к управляющему входу первого ключа, второй выход двухуровневого компаратора подключен к второму входу элемента ИЛИ и к управляющему входу второго ключа, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу третьего ключа, выход которого подключен к второму выво ду первого масштабного резистора, выходы первого и второго ключей объединены и подключены к второму выводу третьего масштабного резистора. На чертеже представлена функциональ ная схема предлагаемого устройства для воспроизведения зоны нечувствительности. Формирователь содержит днЗхуровне- вый компаратор 1, элемент ИЛИ 2, клк чи 3, 4 и 5, операционный усилитель 6 с масштабными резисторами 7-10. Выходы двухуровневого компаратора соотр ветственно подключены к управляющим входам ключей 3 и 4, а -также к соответствующим входам элемента ИЛИ 2. Выход элемента ИЛИ 2 подключен к управляющему входу ключа 5. Первый и второй входы двухуровневого компаратора 1 соответственно через ключи 3 и 4 соединены между собой и подключены через масштабный резистор 8 к неинвертирукадему входу операционного усилителя 6| а третий вход компаратора 1 через ключ 5 и масштабный резистор 7 к инвертируклцему входу операционного усилителя 6. Границы зоны нечувствительности произвольные и задаются источниками напряжения Ц и Uj , причем -U 7 В зоне нечувствительнсйсти ключи 3, 4 и 5 разомкнуты,, а выходное напряжениеUBWX равно . ШХ X (U -t-Ua) RQ R R - српротивления масштабных резисторов 7-10 соответственно;Ugy - напряжение на третьем входе; RP д - сопротивление клю1Так как ., . то и При пересечении одной из границ iT,происходит срабатывание компаратора 1, открывающего соответствующий ключ (3 или 4). Одновременно этот же выходной сигнал компаратора, проходя через логический элемент 2, открывает ключ 5, после чего устройство выдает линейный скгнал с;наклоном, сетределяемым соотношением резисторов 7 и 8 и начальной точкой с координатамиидь|х О Un.. Начальная точка задается КОМРА т neHcamioHHbnvi слагаемым напряжения, поступающим на прямой вход операционного усилителя через резистор 9. В предлагаемом формирователе достигается формирование с большей точностью логического сигнала при достижении зоны за счет компаратора и применения ключей для коммутации входных цепей сумматора. Относительная погрешность формирователя зоны нечувствительности от конечности сопротивления разомкнутого ключа составляет 0,06%. Формула изобретения Формирователь зоны нечувствительности, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом формирователя, и четыре масштабных резистора, инвертирующий вход операционного усилителя подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масштабный резистор подключен к выходу операционного усилителя, неинвертйрующий вход операционного усилителя подключен к первому вьгооду третьего масштабного резистора и через четвертый масштабный резистор подключен JC шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены двухуровневый компаратор, элемент ИЛИ и три ключа, первый вход двухуровневого компаратора подключен к информационному входу первого ключа и является входом задания первого шорного напряжения второй вход двухуровневого компаратора подключен к информационному входу вто рого ключа и является входом задания второго опорного напряжения, третий вход двухуровневого компаратора подключен к информационному входу третьего ключа и является входом формирователя, первый выход двухуровневого компаратора подключен к первому входу элемента 9 56 ИЛИ и к управляющему входу первого ключа, второй выход двухуровневого компаратора подключен к второму входу элемента ИЛИ и к управляющему входу второго ключа, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу третьего ключа, выход которого подключен к второму выводу первого масштабного резистора, выходы первого и второго кпючей объединены и подключены к второму выводу третьего масштабного резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тетельбаум И. М., Шнейдер Ю. Р. 400 схем для АВМ. М., Энергия , 1978, с. 68-71. 2.Авторркое свидетельство СССР № 290287, кп. .GO6 G 7/28, 1969 (прототип).