Устройство для определения разности двух напряжений Советский патент 1982 года по МПК G06G7/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использ вано для получения разности двух входных напряжений. Известно устройство, содержащее трансформатор и усилитель, которое позволяет получать разность двух входных напряжений t. Недостатком этого устройства является его сложность, обусловленная наличием трансформатора, а также то, что оно предназначено только для получения разности переменных напряжений. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для вычитания двух напряжени выполненное в виде дифференциального усилителя, содержащего операционный усилитель и три делителя напряжения, обеспечивакхцее вычитание пере менных и постоянных напряжений 2 }. Недостатком известного устройства является невысокая точность вычитания из-за невысокого коэффициента ослабЛения синфазного напряжения, Последнее обусловлено трудностью подбора сопротивлений делителей напряжения с большой точностью из стандартных сопротивлений. Целью изобретения является повышение точности вычитания за счет повышения коэффициента ослабления синфазного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения разности двух напряжений, содержащее дифференциальный операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, и три резисторных делителя напряжения, первый из которых включен между выходом дифференциального операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, соединенной с одним кэ крайних выводов второго резисторного делителя напряжения, средний вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного 397 усилителя, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом третье го резисторного делителя напряжения, соединенного одним из крайних выводов со средним выводом первого резисторного делителя напряжения, введены масштабные резисторы и дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого соединен с другим крайним выводом второго резисторного делителя напряжения, инвертирующий вход через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный резистор подключен к первому входу устрой,ства и к другому крайнему выводу третьего резисторного делителя напряжения, а неинвертирующий вход дополнительного дифференциального oneрационного усилителя является вторым входом устройства. На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит дифференциальные операционные усилители 1 и 2, три резисторных делителя напряжения, выполненных соответственно на резисторах Зи, 5и6, 7и8, масштабные резисторы 9 и 10. Позициями 11и12 обозначены соответственно первый и второй входы устройства. | Устройство, обеспечивающее повышение коэффициента ослабления синфазного напряжения, работает следующим образом. При подаче синфазного напряжения и на входы 11 и 12 устройства в точке 13 также появляется напряжение U, вследствие гальванической связи точек 11 и 13. На выходе усилителя 2 (в точке I) также появляется напряжение и. Это является следствием того, что усиление усилителя 2 по неинвертирующему входу больше, чем усиление его по инвертирующему входу на единицу. Таким образом, синфазное напряжение, поданное на входы устройства, передается без усиления на усилитель 1. Разностное же напряжение передается в точку k, усиленным в К раз (К обеспечивается выбором параметров резисторов 9 и 10). Таким образам, предлагаемое устройство позволяет усилить разностное 14 напряжение без усиления синфазного, т. е. повышается коэффициент подавления синфазного напряжения, и за счет этого повышается точность вычитания напряжений, Формула изобретения Устройство для определения разности двух напряжений, содержащее дифференциальный операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, и три резисторных делителя напряжения, первый из которых включен между выходом дифференциального операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, соединенной с одним из крайних выводов второго резисторного делителя напряжения, средний вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом третьего резисторного делителя напряжения, соединенного одним из крайних выводов со средним выводом первого резисторного делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены масштабные резисторы и дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого соединен с другим крайним выводом второго резисторного делителя напряжения, инвертирующий вход через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный, резистор подключен к первому входу устройства и к другому крайнему выводу третьего резисторного делителя напряжения, а неинвертирующий вход дополнительного дифференциального операционного усилителя является вторым входом устройстйа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник по радиотехнике. 1од ред. Смиренина.М.-Л., Госэнергоиздат, 2. Гутников B.C. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л., Энергия, 1975, с. 3 (прототип).