Решающий усилитель Советский патент 1982 года по МПК G06G7/12 

(5) РЕШАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к усилительной технике, в частности к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислитель ных машинах. Известен решающий усилитель, содер жащий интегратор, релейный элемент, модулятор и демодулятор Cl Этот усилитель обладает низкой точностью работы. Наиболее близким к предлагаемому является решающий усилитель, содержащий регенеративный компаратор, фильтры, разделительные трансформаторы, разрядный и масштабный резисторы и операционный усилитель 2. Недостатком известного решающего усилителя является уменьшение точности работы при большой величине входного сигнала. Цель изобретения - расширение диапазона изменения входного сигнала при сохранении точности работы. С ЭТОЙ целью в решающий усилитель, содержащий регенеративный компаратор, выход которого подключен к входу первого фильтра, разрядный резистор, включенный между входом регенеративного компаратора и шиной нулевого потенциала, первый и второй разделительные трансформаторы, первой входной клеммой усилителя является начальный вывод первичной обмотки первого разделительного трансформатора, конечный вывод первичной обмотки которого соединен с начальным выводом первичной обмотки второго разделительного трансформатора, конечный вывод первичной обмотки которого является второй входной клеммой усилителя, начальный вывод вторичной обмотки первого разделительного трансформатора соединен с входом регенеративного компаратора, а конечный вывод вторичной обмотки подключен к выходу регенеративного компаратора, начальный-вывод вторичной обмотки второго разделительного 39 трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, а конечный вывод ато ,ричной обмотки подключен к входу второго фильтра, выходы первого и второго фильтров соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом решающего усилителя, а между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя включен третий масштабный резистор, введены масштабирующий блок и дополнительная вторичная обмотка во втором разделительном трансформаторе, причем выход операционного усилителя соединен с входом масштабирующего блока, выход которого подключен к начальному выводу дополнительной вторичной обмотки второго разделительного трансформатора, а конечный вывод дополнительной вторичной обмотки соединен с шиной нулевого потенциала. На чертеже изображена функциональная схема решающего усилителя. Усилитель содержит первый и второй разделительные трансформаторы 1 и 2, регенеративный компаратор 3 первый и второй, фильтры и 5) разрядный резистор 6, первый - третий масштабные резисторы 7-9 операционный усилитель 10, первичная и вторичная обмотки 11 и 12 первого разделительного трансфор матора 1, первичная и вторичная и дополнительная вторичная обмотки второго разделительного трансформатора 2, шина 16 нулевого потенциала, первая и вторая входные клеммы 17 и 18 и выход 19 решающего усилителя, масштабирующий блок 20. Решающий усилитель работает следу кйцим образом. При включении выходной сигнал регенеративного компаратора 3 принимае одно из двух максимальных знамений, соответствующих зонам насыщения его статической характеристики. Под воздействием выходного сигнала регенеративного компаратора 3 про исходит насыщение первого разделител ноге трансформатора 1 и ток его вторичной обмотки 12 создает на разрядном резисторе 6 падение напряжения, достаточное для переключения регенеративного компаратора 3 в противоположное состояние. После изменения знака выходного сигнала регенеративного компаратора 3 6 происходит перемагнимивание первого разделительного трансформатора 1 до тех пор, пока вновь не произойдет переключение регенеративного компаратора 3. При отсутствии входного сигнала в первичной обмотке 11 первого разделительного трансформатора 1 относительная продолжительность импульсов на выходе регенеративного компаратора 3 равна 0,5, что соответствует первому уровню среднего значения. При наличии входного сигнала время перемагничивания первого разделительного трансформатора 1 в один из полупериодов автоколебаний определяется суммой токов в первичной 11 и вторичной 12 первого разделительного трансформатора 1, а в другой полупериод - разностью этих токов. Это приводит к изменению относительной продолжительности импульсного сигнала на выходе регенеративного компаратора 3 и среднее значение напряжения на его выходе за период автоколебаний устанавливается пропорциональным входному сигналу. Выделение среднего значения напряжения на выходе регенеративного компаратора 3 осуществляется первым фильтром k, Предельная частота пропускания входного сигнала через первый разделительный трансформатор 1 ограничивается частотой автоколебания и параметрами первого фильтра k, При постоянном входном сигнале сигнал на вторичной обмотке И второго разделительного трансформатора 2 равен нулю. При изменении входного сигнала переменный ток первичной обмотки 13 второго разделительного трансформатора 2 наводит в его вторичной обмотке Ш напряжение,пропорциональное динамической составляющей входного сигнала. После прохождения через второй фильтр 5 этот сигнал проходит на вход операционного усилителя 10, где складывается с выходным сигналом первого фильтра k. Параметры первого и второго фильтров выбраны так, чтобы скомпенсировать запаздавания, вызванные автоколебательным контуром, состоящим из регенеративного компаратора 3, первого разделительного трансформатора 1 и разрядного резистора 6. Сигнал на дополнительной вторичной обмотке 15 второго разделительного трансформатора 2, поступающий с выхода масштабирующего блока 20, пропорционален сигналу- на выходе 19- Намагнимивающая сила дополнительной вторимной обмотки 15 второго разделитель ного трансформатора 2 направлена встр чно намагничивающим силам первичной обмотки 13 и вторичной обмотки 15. Поэтому при любых знамениях входного сигнала не происходит насыщения второго разделительного трансформатора 2 и полоса пропускания остается неизменной. По сравнению с прототипом е предлагаемом решающем усилителе расширен диапазон изменения входного сигнала с сохранением точности работы. Формула изобретения Решающий усилитель, содержащий регенеративный компаратор, выход которого подключен к вхо первого фильтра, разрядный резистор, включенный между входом регенеративного KOMnattaтора и шиной нулевого потенциала, первый и второй разделительные трансформаторы, первой входаюй клеммой усилителя является начальный вывод пераимной обмотки первого раздегмтепьного трансформатора, конечный вывод перейм ной обмотки которого соединен с начальным выводом первичной обмотки второго разделительного трансформатора, конечный вывод первичной обмотки которого является второй входной усилителя, начальный вывод вторичной обмотки первого разде/адтельно,го трансформатора соединен с входом регенеративного компаратора, а конечный выбод вторичной обмотки подключен к выходу регенеративного компаратора, начальный вывод вторичной обмотки второго разделительного трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, а конечный вывод вторичной обмотки подключен к входу второго фильтра, выходы первого и второго фильтров соот ветственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого является выходом решающего усилителя, а между выходом и инвертирующим входсм операционного усилителя включен третий масштабный резистор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения входного сигнала при сохранении точности работы, в него введены масштабирующий блок и дополнительная вторичная обмотка во втором раздегоггельном трансформаторе, причем выход операционного усилителе соединен с входом масштабирующего блока, выход которого подкпю««н к начальному вмвоАу дополнительной вторичной обHortat второго разделительного трансформатора , а конечный вывод допопнитет ной вторичной обмотки соединен с иной нулевого rюteнциaлa. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское с 1детельство СССР 63303, кл, G Об G 7/12, 1977. 2,Авторское свидетельство СССР Я 8Д8939, кл. G Об G 7/12, 1979 (прототип) .

LLJ