CS231226B1 - Obvod pro pfenos menšího ze dvou signálů - Google Patents

Abstract

Obvod pro přenos menšího ze dvou signálů, na jehož výstupu je neustále menší ze dvou vstupních proměnných signálů. Účelem vynálezu je vytvořit jednoduchý obvod s velkými nároky na přesnost. Uvedeného účelu se dosáhne obvodem, tvořeným dvěma operačními zesilovači, dvěma diodami a čtyřmi odpory (obr.). Jedna vstupní svorka obvodu je spojena s nein- ' vertujícími vstupy operačních zesilovačů a druhá vstupní svorka je spojena přes odpor s invertujícím vstupem prvního operačního zesilovače. Na tento vstup je zároveň připojena anoda jedné diody, jejíž katoda je spojena s výstupe^ tohoto operačního zesilovače a zároveň s anodou druhé diody, jejíž katoda je připojena jednak přes zpětnovazební odpor s invertujícím vstupem prvního operačního zesilovače a jednak přes odpor· s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače. Mezi výstuc pera druhého operačního zesilovače a jeho invertujícím vstupem je zařazen zpětnovazební odpor. ! Součin velikostí zpětnovazebních odporů 4 je roven součinu velikostí odporů zařazovaných na invertující vstupy operačních zesilovačů

Description

(54) Obvod pro pfenos menšího ze dvou signálů

Obvod pro přenos menšího ze dvou signálů, na jehož výstupu je neustále menší ze dvou vstupních proměnných signálů.

Účelem vynálezu je vytvořit jednoduchý obvod s velkými nároky na přesnost.

Uvedeného účelu se dosáhne obvodem, tvořeným dvěma operačními zesilovači, dvěma diodami a čtyřmi odpory (obr.). Jedna vstupní svorka obvodu je spojena s nein' vertujícími vstupy operačních zesilovačů a druhá vstupní svorka je spojena přes odpor s invertujícím vstupem prvního operačního zesilovače. Na tento vstup je zároveň připojena anoda jedné diody, jejíž katoda je spojena s výstupe^ tohoto operačního zesilovače a zároveň s anodou druhé diody, jejíž katoda je připojena jednak přes zpětnovazební odpor s invertujícím vstupem prvního operačního zesilovače a jednak přes odpor· s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače. Mezi výstuc pera druhého operačního zesilovače a jeho invertujícím vstupem je zařazen zpětnovazební odpor.

^! Součin velikostí zpětnovazebních odporů ₄ je roven součinu velikostí odporů zařazovaných na invertující vstupy operačních zesilovačů.

Vynález se týká obvodu pro přenos menšího ze dvou signálů. Jde o obvod, na jehož výstupu Je neustále menší ze dvou vstupních proměnných signálů.

Dosud jsou známy dva obvody, které řeěí tento problém. Princip prvního známého typu je ten, že každý ze vstupů obvodu je připojen ke katodě jedné diody a ke spoji anod těchto diod Je připojen jeden konec odporu, jehož druhý konec je připojen k potenciálu vyššímu, než je maximální hodnota vstupního napětí. Výstupní napětí je napětí na tomto odporu a je rovno menšímu ze dvou vstupních napětí zvětšenému o napěťový úbytek na diodě. Hlavním nedostatkem tohoto typu obvodu je závislost napělového úbytku na otevřené diodě, na velikosti vstupního napětí. Tato závislost se většinou odstraňuje napájením diod ze zdroje konstantního proudu.

Dalším nedostatkem je teplotní závislost úbytku napětí na diodě. Její vliv se většinou zmenšuje teplotní kompenzací. Někdy může být též na závadu nenulový výstupní odpor, což se řeši zařazením oddělovacího zesilovače. Obecně lze říci, že tento obvod ve své jednoduché podobě vyhoví pouze při velmi nízkých nárocích na přesnost. Odstranění jeho nedostatků je možné, ale důsledkem je poměrně složité zapojení.

Principem druhého typu obvodů'je, že oba vstupní signály jsou vedeny na řízený elektronický přepínač, který přepíná na výstup vždy jeden z těchto vstupních signálů, a to v závislosti na výstupním stavu komparátoru, který porovnává vzájemnou velikost obou vstupních signálů. Tento obvod pracuje přesně. Jeho nevýhodou je větší obvodová složitost v důsledku většího počtu použitých součástek. Na výstup komparátoru musí být zpravidla připojen převodník úrovní, který převádí výstupní úroveň komparátoru do úrovně vhodné pro ovládání elektronického přepínače. Tento elektronický přepínač sám o sobě bývá také většinou tvořen více součástkami. Pokud je na závadu nenulový výstupní odpor, je nutné připojit na vstup oddělovací zesilovač.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje obvod pro přenos menšího ze dvou signálů podle vynálezu, skládající se ze dvou operačních zesilovačů, dvou diod a čtyř odporů. Jeho podstatou je, že jedna vstupní svorka je spojena s neinvertujícími vstupy obou operačních zesilovačů a druhá vstupní svorka je spojena přes odpor s invertujícím vstupem jednoho operačního zesilovače. Na vstup tohoto operačního zesilovače je zároveň připojena anoda diody, jejíž katoda je spojena jednak s výstupem tohoto operačního zesilovače a jednak s anodou další diody. · .

Katoda této druhé diody je spojena jédnak přes zpětnovazební odpor s invertujícím vstupem prvního operačního zesilovače a jednak přes odpor s invertujícím vstupem dalšího druhého operačního zesilovače. Výstup tohoto druhého operačního zesilovače, který je zároveň výstupem celého obvodu, je spojen přes zpětnovazební odpor s invertujícím vstupem tohoto operačního zesilovače. Součin velikostí zpětnovazebních odporů je roven součinu velikostí odporů připojených k invertujícím vstupům těchto operačních zesilovačů. Výhodou tohoto obvodu je, že při vysoké přesnoti je omezen počet prvků potřebných pro jeho realizaci.

Kromě toho výstupní odpor obvodu je zanedbatelný a vstupní odpor vstupu tvořeného spojem neinvertujících vstupů operačních zesilovačů je velký.

Příklad zapojení obvodu je na přiloženém výkrese. Obvod se skládá ze dvou operačních zesilovačů £ ^B íi úvou diod 2 a £, a čtveřice odporů 6., 2,8, kde odpory 6 a 8 jsou zpětnovazební. Jedna vstupní svorka obvodu je spojena s neinvertujícím! vstupy operačních zesilovačů J. a 2.. Druhá vstupní svorka je spojena přes odpor 2 s invertujícím vstupem operačního zesilovače J_. Na tento invertující vstup operačního zesilovače £ je připojena anoda diody i, jejíž katoda je připojena jednak na výstup operačního zesilovače 2 a jednak na anodu diody £.

Katoda diody £ je připojena jednak přes zpětnovazební odpor £ s invertujícím vstupem operačního zesilovače £ a jednak přes odpor 2 s invertujícím vstupem operačního zesilova3 če 2,, mezi výstupem a invertujícím vstupem operačního zesilovače & je zapojen zpětnovazební odpor 8. Výstup tohoto operačního zesilovače £ je zároveň výstupem celého obvodu. Pro odpory £,2. a zpětnovazební odpory 6 a 8, jejichž velikosti jsou po řadě Rg, Ry, Rg, Rg platí ^R8 ^R6 ⁼ ®7 ^R5

Funkce tohoto obvodu je následující. Pokud ^Uvst1 menSi než U _t2 dioda £ nevede, je zavřená a dioda £ vede je v otevřeném stavu* Pro výstupní napětí potom platí:

^Jvýst ( - U.

vstl + U.

vst2 ^{+ U}vst2.<^{1 + K}8 ^R8 ^R6 «7 «7 ^R5 ^R6 ⁺ «5 ^R8 ⁺ ) + Úvst2 -- = U.

®7 vst!

«8^ «7 ^R5 ) = U.

^R8 ^R6 vst!

«7 ^R5 ^{+ U}vst2 <¹ »8 «6 «7^R5

R R

Bude-li splněna podmínka, R_g Rg = R? Rg čili = 1 , pak bude = ^uvsti ·

V případě, že U_ygtl j® větěí než U_vgt2, je zavřena dioda £ a proud teče diodou £. Pro výstupní napětí pak platí:

výst ®7 ⁺ *6 ^Uvst2 ⁺ <’ ⁺

R_{? +} Rg ) u, vst2 ^{5ili: U}výst = ^Uvst2.

Výhodou obvodu je vysoká přesnost funkce při malém počtu použitých součástek. V zapojení je možno použít i dvojitý operační zesilovač.

Obvod lze použít nejen ve všech zapojeních, kde je požadováno sledovat menší signál, ale například i v omezovačích obvodech; připojíme-li libovolný vstup tohoto obvodu ke konstantnímu napětí U_Q a na druhý vstup budeme přivádět proměnné vstupní napětí U_vst> bude se obvod chovat jako přesný omezovači obvod s charakteristikou

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Obvod pro přenos menšího ze dvou signálů, sestávající se ze dvou operačních zesilovačů, dvou diod o čtyř odporů, vyznačený tím, že jedna vstupní svorka je spojena s neinvertujícími vstupy operačních zesilovačů (1) a (2) ε druhá vstupní svorka je spojena přes odpor (5) s invertujícim vstupem operačního zesilovače (i), ne který je zároveň připojeno anodo diody (3), jejíž katoda je spojena s výstupem operačního zesilovače (1) s s anodou diody (4), jejíž katoda je připojena jednak přes zpětnovazební odpor (6) s invertujícim vstupem operačního zesilovače (i) a jednak přes odpor (7) s invertujícim vstupem operačního zesilovače (2), mezi jehož výstupem, který je zároveň výstupem celého obvodu, s invertujícim vstupem je zapojen zpětnovazební odpor (8), přičemž součin velikostí zpětnovazebních odporů (6) a (8) je roven součinu velikosti odporů (5) a (7).