CS255803B1 - Zapojení integračního zesilovače s proměnným přenosem - Google Patents

Abstract

Mezi vstupem a výstupem operačního zesilovače je zapojen zpětnovazební kondenzátor a zpětnovazební odpor. Zpětnovazební kondenzátor je zapojen na odbočku prvního odporového děliče a zpětnovazební odpor je zapojen na odbočku druhého odporového děliče. První odporový dělič snižuje celkovou kapacitu zapojení ve srovnání s kapacitou zpětnovazebního kondenzátoru, a tím zkracuje časovou konstantu obvodu. Obdobně druhý odporový dělič zvyšuje celkovou ohmickou hodnotu zapojení, a tím prodlužuje časovou konstantu obvodu. Zapojení se využije při modelování tepelného stavu elektrických strojů.

Description

Vynález se týká integračního zesilovače s proměnným přenosem a s velkými časovými konstantami .

Jsou známa zapojení integračních zesilovačů, které mají zajistit proměnný přenos a delší časové konstanty. U těchto zapojení je mezí vstup a výstup operačního zesilovače zápoje jednak zpětnovazební odpor s proměnnou hodnotou ohmického odporu. Změnou kapacity zpětnovazeb ního kondenzátoru a změnou ohmické hodnoty zpětnovazebního odporu se dosahuje požadovaného přenosu. Přenos je závislý na časové konstantě, která je součinem ohmické hodnoty zpětnovazebního odporu a kapacity zpětnovazebního kondenzátoru. Nevýhodou uspořádání je, že u integračních zesilovačů, jejichž Časová konstanta má být řádově stovky sekund a přepínatelná s předepsanou přesností, je obtížné zajistit ohmické hodnoty odporů a kapacity kondenzátorů v požadovaných tolerančních mezích. Toleranční meze se potom zajišřfcjí zdlouhavým výběrem součástí, nebo spojováním několika součástí se známými tolerancemi. Součásti se musí předem vybrat, proměřit a sestavit tak, aby vykazovaly žádané tolerance. Tento výběr je pracný a skládání součástí klade vyšší požadavky na prostor. Další nevýhodou je citlivost na svodové odpory přepínačů a na svodové odpory přívodů k součástkám a ke přepínačům.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení integračního zesilovače s proměnným přenosem podle vynálezu. Vstup zapojení je spojen s jedním vývodem zpětnovazebního odporu, s jedním pólem zpětnovazebního kondenzátoru a se vstupem operačního zesilovače. Výstup operačního zesilovače je spojen s výstupem zapojení a s druhým vývodem druhého odporového děliče. První vývod druhého odporového děliče je spojen se společným pólem zapojení.. Odbočka druhého odporového děliče je spojena s druhým vývodem zpětnovčizebního odporu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že druhý pól zpětnovazebního kondenzátoru je spojen s odbočkou prvního odporového děliče, jehož první vývod je spojen se společným pólem zapojení. Druhý vývod prvního odporového děliče je spojen s výstupem operačního zesilovače.

Výhodou uspořádání podle, vynálezu je, že odpadá pracný a zdlouhavý výběr součástek s přesnými hodnotami kapacity. 'ív proto, že první odporový dělič un oššujo slokovým přepínáním až patnáctínásobně snížit vlivnost kondenzátoru. Odporový dělič je možno sestav·;. z několika odporů s požadovanou tolerancí, Protože ohmická hodnota odporového děliče je až o několik řádů menší než ohmická hodnota zpětnovazebního odporu, neklade sestavení odporových děličů tak velké nároky na prostor. '1 tohoto důvodu jo též menší citlivost na svody přepínačů a na přívody k nim. Ve všech polohách tleli če jo zaručena tolerance časové konst/c· ty vzhledem ke zvýšené přesnosti ohmických odporů, zo kterých jsou sestaveny odporové děliče. Další výhodou je, že při uvádění do chodu je možno provést korekci tol.crrauot? kapacity zpětnovazebního kondenzátoru měřením časové konstanty na jediném rozsahu a zařazením hodnoty ohmického odporu do prvního děliče. Další prodloužení časové konstanty je možno provádět obvodem pro násobení časové konstanty , k t. «.·; / není. na výkresu znázorněn.

P ř: í k .1. a íi z a p ojení pud nu schéma t reky ι_:r p t ip-s j o něm výl rosu.

Vstup' 01 je soOp I Z hi ! sjícím 'vkip ' ·. ucsih' /.o .; b. /.<· < ý, prvrnv po Ρ ϋ /píV.novazebn 1 ho konucnsáéoru , .·, s pivním vyvou-m -.- mo-m/ěz.! ho oěp -ru ý Cpa ,rss zesi ifiv.i;·

1. je buČ integrovaný, nebe hU.auinl, případné se vvtvču · disk} tu ich součástek, Požadavek je, aby ,phi« v ,tupni pum-.! byl nízký, nezpůsobu j í uí v daném za; ;> rý í větší chyby vyzdezpního napětí, nrv. ju povolené rozmez i.. Z,pí. t.novazubni kondensátor _2 je pevný kona.enzátcr, vytvořený případně z několika kondenzá tor ů pro dosazení vyšší kapacity., izolační odpor zpětnovřizebního kondensátoru 2 musí být. o několik řádů větší, nez jc ohmrcr.a hodnota zpětnovazebního odporu 3. zpětnovazební, odpor 1 jo vrstvový odpor, jehož hodnota ze pohybuje řádově v megaohmech.. Výstup operačního zesilovače 1 se spojen s výstupem 02 zapojen χ, s druhým vývodem prvního odporovéh<> do pol. zpět.novazcbn ího boreonzé t odporový dělič 4 jo vytvořen požadovaných časových tonsuin t o 1 e r a n c e k a p a c i t y z p -· ί; n o v a z t:

líc·.· 4 a s druhým oru 2 je np' ion s z i l e ko 1. i k či p r o s n ý o t. Obsahuj e jedou bn 1 π o kru i d e n z á t < > r u v svodem druhého odporového dél odbočkou p;.--)..1odporovéno dé· i;, pevných odporů jejichž počet odpor navíc, ktorý je určen pr 2.

íče 5. Druliý biče ý. První odpov í.dči poč tu o jemné doladění

První vývod prvního odporového děliče _4 a první vývod druhého odporového děliče .5 je spojen se společným, zpravidla zemnicím, pólem zapojení. Druhý vývod zpětnovazebního odporu 2 j^e spojen s odbočkou druhého odporového děliče 5. Druhý odporový dělič-5_ je vytvořen z pevných odporů a z jednoho proměnného odporu - trimru. Proměnný odpor slouží k jemnému doladění ohmické hodnoty zpětnovazebního odporu 2· Zapojení pracuje takto. Teče-li do vstupu 01 zapojení proud, vykompenzuje se tento proud zpětnovazebním obvodem. Přesná kompenzace platí za předpokladu, že vstupní proud operačního zesilovače 1_ je zanedbatelný vůči proudu na vstupu 01 zapojení. Napětí z výstupu operačního zesilovače 1_ se vydělí v prvním odporovém děliči £ dělicím poměrem prvního odporového děliče £ a vydělené napětí se přivádí na druhý pól zpětnovazebního kondenzátorů 2·

Protože vydělené napětí na odbočce prvního odporového děliče 4. je menší, než je napětí na výstupu operačního zesilovače _1/ protéká zpětnovazebním kondenzátorem 2 menší kompenzační proud, než kdyby byl druhý pól zpětnovazebního kondenzátorů 2 přímo spojen s výstupem operačního zesilovače JL. Čřm 3^e tedy dělicí poměr prvního odporového děliče 4. větší, tím je kompenzační proud protékající zpětnovazebním kondenzátorem 2_ menší, což se projeví stejným účinkem, jako by se kapacita zpětnovazebního kondenzátorů 2 snížila tolikrát, kolik činí dělicí poměr prvního odporového děliče _4· Tím první odporový dělič 2 snižuje kapacitu zapojení ve srovnání s kapacitou zpětnovazebního kondenzátorů 2, a tím· zkracuje časovou konstantu celého zapojení.

Obodbně napětí z výstupu operačního zesilovače 2 ^se vydělí ve druhém odporovém děliči 2 dělicím poměrem druhého odporového děliče 2· Vydělené napětí se 'přivádí na druhý vývod zpětnovazebního odporu 2· Protože vydělené napětí na odbočce druhého odporového děliče 5 je menší, než je napětí na výstupu operačního zesilovače 1., protéká zpětnovazebním odporem 2 menší kompenzační proud, než kdyby byl druhý vývod zpětnovazebního odporu 2 přímo spojen s výstupem operačního zesilovače 1. Cím je dělicí poměr druhého odporového děliče 2 vetší, tím je kompenzační proud protékající zpětnovazebním odporem 3 menší, což se projevuje stejným účinkem, jtiko by so hodnota zpětnovazebního odporu 2 zvýšila tolikrát, kolik činí. dělicí poměr druhého odporového děliče 2· Druhý odporový dělič 2 zvyšuje celkovou ohmickou hodnotu zapojení, a tím prodlužuje časovou konstantu obvodu.

Vynálezu se využije k modelování tepelného stavu elektrických strojů,

Claims (1)

1. P $ E D M Ě Τ V Y N A L E Y U

   Zapojení integračního zesilovače s proměnným přenosem, u kterého je vstup zapojení spojen s jedním vývodem zpětnovazebního odporu, s jedním pólem zpětnovazebního kondenzátorů a se vstupem operačního zesilovače, jehož výstup je spojen s výstupem zapojení, a s druhým vývodem druhého odporového děliče, jehož první vývod je spojen se společným pólem zapojení, odbočka druhého odporového děliče je spojena s druhým vývodem zpětnovazebního odporu,, vyznačující sc tím, že druhý pól zpětnovazebního kondenzátorů (2) je spojen s odbočkou prvního odporového děliče (4), jehož první vývod je spojen se společným polem zapojení a druhý vývod je spojen s výstupem operačního zesilovače (1).