Масштабный усилитель Советский патент 1982 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к аналого/вой вьгчислитёльной технике и может быть использовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах и устройствах.

Известнымасштабные усилители, в том чиале с суммированием сигналов, состоящие из операционного усилителя с резистивной обратной связью и входных резисторов 3

Недостатком известнцх усилителей является невысокая точность масштабирования, т.е. наличие погрешности в .вйходном.сигнале, ос обенно при высоких значениях масштабного коэффициента и малом коэффициенте усиления операционного усилителя. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является решающий усилитель, в котором имеется возможность выделения указанной пргреш.ности в чистом виде и который содержит основной операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабируннцего резистора и через второй масштабный резистор соединен со входом устройства, а его выход является выходом устройства, дополнительный операционный усилитель.

инвертирующий вход которого через третий масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала и через четвертый масштабный резистор к выходу дополнительного операционного усилителя, неинвертирукяций вход основного операционногоусилителя подк.шочен к шине нулевого потенциала, и пятый масштабный резистор, вклю10ченный мезвду инвертирующим входом и выходо ос оззного операционного уси.гштеля С2.

Недостатком данного устройства является то что погрешность операJ5ции, например, масштабирования только измеряешься, а для ее уменьшения необходимо использовать Какие-либо дополнительные устройства, например запоминающие и вычитающие.

20

Цель изобретения - повьпаение точности масштабирования путем непрерывного автоматического введения в выходной сигнал масштабного усилителя поправки на конечность коэффи25циента усиления операционного усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что в масштабном усилителе неинвертирукадий вход дополнительного. операционного усилителя соединен с инвертирующим взводом основного операционного усилителя/ а выход до полнительного операционного усилителя - со BTOpfcJM выводом первого масштабного резистора. На чертеже приведена электричёС кая схема предлагаемого усилителя. Масштабный усилитель состоит из основного операционного усилителя 1с масштабным резистором 2 в цепи отрицательной связи и масштабным ре зистором 3 во входной цепи. Масштаб ный резистор 4 образует цепь введения поправки. Дополнительный операционный усилитель 5 охвачен обратно связью через масштабный резистор 6, соединенный с шиной нулевого потенциала через масштабный рези-стор 7. Кроме того, неинвертирующий вход .дополнительного операционного усили теля соединен с первыми выводами резисторов 2-4, а его выход - со вторым выводом резистора 4. Масштабный усилитель работает сл дую1дим образом. При -подаче на вход масштабного усилителя некоторого напряжения на его выходе появляется сигнал .рбрат;ного знака, который можно рассмат;ривать как сумму точного значения ;масштабированного напряжения и некр торой погрешности, причем точное значение равно входному напряжению, умноженному «а отношение сопротивле ния масштабных резисторов 2 и 3.. Но отсюда следует, что точное значе ние выходного напряжения и входное напряжение взаимно компенсируются на делителе из масштабных резисторо 2и 3 и ко входу основного операционного усилителя 1 приложен только сигнал погрешности, поделенный в не которое число раз. Этот сигнал поступает на вход дополнительного опе рационного усилителя 5 и усиливается им. Усиленное напряжение погрешности подается на резистор 4, рассч танный таким образом, чтобы погрешность на выходе масштабного усилителя полностью компенсировалась. Из-за погрешнрсти элементов указанная компенсация мсжет быть неполной, но испытания показывают, чт при допуске на номинал масштабных резисторов 6 и 7, равном +5%, по(Грешнрсть масштабирования без допол нительных подстроек уменьшается в 10 раз. Таким образом, применение предлагаемого усилителя позволяет использовать в его составе микросхемные операционные усилители взамен более .сложных и дорогих устройств на дискретных транзисторах. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше. Формула изобретения Масштабный усилитель, содержаний основной операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого масштабного резистора и через второй масштабный резистор соединен со входом устройства, а выход операционного усилителя является выходом.устройства, дополнительный операционный усилитель, инвертирующий вход которого через третий масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала и .через четвертый масштабный резистор - с выходом дополнительного операционного усилителя, неинвертируйщий вход основного операционного усилителя подключен, к шине нулевого потенциала, и пятый масштабный резистор, вклю- . ченный между инвертирующим входом и выходом основного операционного усилителя, о т ли ч а ю щи и с я теМг что, с целью.повышения точности работы, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя соединен с инвертирующим входом основного операдионного усилителя, а выход дополнительного операционного усилителя - со вторым выводом первого масштабного резистора. , .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ленк Дж. Справочник по современным твердотельным усилителям. М., , 1977. .2. Морозов В.П. Метод измерения погрешности линейных аналоговых операций. Известия ВУЗов, сер. Приборостроение, 1976, ХГХ, № 10 (прототип) ...

Лс