RU158948U1 - ANALOGUE STORAGE SUMMER - Google Patents

ANALOGUE STORAGE SUMMER Download PDF

Info

Publication number
RU158948U1
RU158948U1 RU2015115341/08U RU2015115341U RU158948U1 RU 158948 U1 RU158948 U1 RU 158948U1 RU 2015115341/08 U RU2015115341/08 U RU 2015115341/08U RU 2015115341 U RU2015115341 U RU 2015115341U RU 158948 U1 RU158948 U1 RU 158948U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adder
analog
operational amplifier
utility
input
Prior art date
Application number
RU2015115341/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ен Ун Чье
Виктор Эдуардович Иванов
Роман Андреевич Антонов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2015115341/08U priority Critical patent/RU158948U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU158948U1 publication Critical patent/RU158948U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использована в системах обработки аналоговых сигналов. Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является расширение функциональности устройства за счет исключения дополнительных коммутаций, связанных с учетом знака входного сигнала, и повышение быстродействия. Поставленная задача достигается следующим образом. В аналоговом накопительном сумматоре, содержащем интегратор на операционном усилителе, вход которого зашунтирован конденсатором, согласно полезной модели, электромагнитные реле с переключающими контактами заменены на электронные ключи с замыкающими контактами, исключены реле знака, делители напряжения для коррекции коэффициента передачи, интегратор заменен на устройство выборки-хранения, дополнительно введены масштабный усилитель и сумматор на операционном усилителе. The utility model relates to automation and computer technology and can be used in analog signal processing systems. The technical problem to which the claimed utility model is directed is to expand the functionality of the device by eliminating additional switching associated with the sign of the input signal, and improving performance. The task is achieved as follows. In an analog storage adder containing an integrator on an operational amplifier, the input of which is shunted by a capacitor, according to a utility model, electromagnetic relays with switching contacts are replaced by electronic switches with closing contacts, sign relays are excluded, voltage dividers for correcting the transmission coefficient, the integrator is replaced by a sampling device - storage, additionally introduced a large-scale amplifier and an adder on an operational amplifier.

Description

Полезная модель относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использована в системах обработки аналоговых сигналов.The utility model relates to automation and computer technology and can be used in analog signal processing systems.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является аналоговый сумматор накапливающего типа (Патент SU 314211, опубликован 07.09.1971, Бюллетень №27), содержащий интегратор на операционном усилителе, вход которого зашунтирован конденсатором через контакты управляющего реле, и параллельно включенные делители напряжения.The closest technical solution to the proposed one is an accumulative analog type adder (Patent SU 314211, published September 7, 1971, Bulletin No. 27) containing an integrator on an operational amplifier, the input of which is shunted by a capacitor through the contacts of the control relay, and voltage dividers connected in parallel.

Однако недостатком данной схемы является то, что для коммутации применены электромагнитные реле с переключающими контактами, что снижает быстродействие устройства. Кроме этого, для реализации режима вычитания необходима коррекция коэффициента передачи.However, the disadvantage of this circuit is that electromagnetic relays with switching contacts are used for switching, which reduces the speed of the device. In addition, for the implementation of the subtraction mode, correction of the transmission coefficient is necessary.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является расширение функциональности устройства за счет исключения дополнительных коммутаций, связанных с учетом знака входного сигнала, и повышение быстродействия.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to expand the functionality of the device by eliminating additional switching associated with the sign of the input signal, and improving performance.

Поставленная задача достигается следующим образом.The task is achieved as follows.

В аналоговом накопительном сумматоре, содержащем интегратор на операционном усилителе, вход которого зашунтирован конденсатором, согласно полезной модели, электромагнитные реле с переключающими контактами заменены на электронные ключи с замыкающими контактами, исключены реле знака, делители напряжения для коррекции коэффициента передачи, интегратор заменен на устройство выборки-хранения, дополнительно введены масштабный усилитель и сумматор на операционном усилителе.In an analog storage adder containing an integrator on an operational amplifier, the input of which is shunted by a capacitor, according to a utility model, electromagnetic relays with switching contacts are replaced by electronic switches with closing contacts, sign relays are excluded, voltage dividers for correcting the transmission coefficient, the integrator is replaced by a sampling device - storage, additionally introduced a large-scale amplifier and an adder on an operational amplifier.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. Входной сигнал, представленный непрерывной функцией времени Uinp(t) поступает на масштабный усилитель 1 с коэффициентом усиления ku. Выход масштабного усилителя подключен к входу аналогового неинвертирующего сумматора 2, выполненного на базе операционного усилителя. Напряжение заряда конденсатора C1 в момент замыкания аналогового ключа K1 под управлением f1 становится равным значению напряжения на выходе аналогового сумматора. С помощью аналогового ключа K2, управляемого сигналом f2 производится соединение верхних по схеме обкладок конденсаторов C1 и C2, что эквивалентно их параллельному соединению. Верхний по схеме вывод C2 подключен ко входу неинвертирующего повторителя, выполненного на основе операционного усилителя. Сигнал с выхода повторителя, являющегося одновременно выходом устройства, подается на второй вход аналогового сумматора.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a functional diagram of the device, in FIG. 2 is a timing diagram of its operation. The input signal, represented by a continuous function of time U inp (t), is supplied to a scale amplifier 1 with a gain k u . The output of a large-scale amplifier is connected to the input of an analog non-inverting adder 2, made on the basis of an operational amplifier. The charge voltage of the capacitor C 1 at the time of closure of the analog switch K 1 under the control of f 1 becomes equal to the voltage value at the output of the analog adder. Using the analog switch K 2 , controlled by the signal f 2 , the upper capacitors C 1 and C 2 are connected according to the scheme of the plates of the capacitors, which is equivalent to their parallel connection. The terminal C 2 terminal is connected to the input of a non-inverting repeater based on an operational amplifier. The signal from the output of the repeater, which is also the output of the device, is fed to the second input of the analog adder.

Устройство работает следующим образом. Известно, что заряд конденсатора определяется выражением Q=C·U, где C - емкость конденсатора, U - напряжение заряженного конденсатора. При параллельном соединении двух заряженных конденсаторов можно считать, чтоThe device operates as follows. It is known that the capacitor charge is determined by the expression Q = C · U, where C is the capacitance of the capacitor, U is the voltage of the charged capacitor. With a parallel connection of two charged capacitors, we can assume that

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

Up - напряжение заряда двух параллельно включенных конденсаторов;U p - charge voltage of two parallel-connected capacitors;

Figure 00000004
,
Figure 00000005
- напряжения заряда конденсаторов до момента их параллельного соединения.
Figure 00000004
,
Figure 00000005
- charge voltage of capacitors until they are connected in parallel.

Исходное состояние ключей K1 и K2 - разомкнутое, напряжение на выходе устройства

Figure 00000006
. В момент t1 происходит кратковременное замыкание ключа K1 на время, достаточное для заряда конденсатора C1. После размыкания ключа K1 на конденсаторе C1 в интервале времени t1-t2 удерживается напряжение равное
Figure 00000007
. В момент t2 происходит замыкание ключа K2 на время, достаточное для выравнивания напряжений
Figure 00000008
. После размыкания ключа K2 напряжение на выходе устройства согласно (1) и (2):The initial state of the keys K 1 and K 2 is open, the voltage at the output of the device
Figure 00000006
. At time t 1 there is a short circuit of the key K 1 for a time sufficient to charge the capacitor C 1 . After opening the switch K 1 on the capacitor C 1 in the time interval t 1 -t 2 the voltage equal to
Figure 00000007
. At time t 2 , the key K 2 closes for a time sufficient to equalize the voltages
Figure 00000008
. After opening the key K 2 the voltage at the output of the device according to (1) and (2):

Figure 00000009
Figure 00000009

Учитывая, что

Figure 00000010
и упрощая выражение (3):Given that
Figure 00000010
and simplifying expression (3):

Figure 00000011
Figure 00000011

Учитывая, что U1=ku·Uinp(t), и принимая

Figure 00000012
:Given that U 1 = k u · U inp (t), and taking
Figure 00000012
:

Figure 00000013
Figure 00000013

Аналогичным образом устройство работает на интервалах t3-t4 и t5-t6. Для сброса сумматора ключ K3 замыкается на время, равное времени разряда конденсатора C2 по сигналу f3.Similarly, the device operates at intervals t 3 -t 4 and t 5 -t 6 . To reset the adder, the key K 3 is closed for a time equal to the discharge time of the capacitor C 2 according to the signal f 3 .

Технический результат заключается в упрощении схемотехнической реализации сумматора за счет уменьшения числа коммутирующих элементов и исключения дополнительных схем коррекции коэффициента передачи, связанных с учетом знака входного сигнала.The technical result consists in simplifying the circuitry implementation of the adder by reducing the number of switching elements and eliminating additional transmission coefficient correction schemes associated with the sign of the input signal.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.This device can be implemented industrially based on a standard elemental base.

Claims (1)

Аналоговый накопительный сумматор, содержащий электронные ключи с замыкающими контактами, масштабный усилитель и сумматор на операционном усилителе, отличающийся тем, что электронные ключи с замыкающими контактами соединяются с выходом аналогового неинвертирующего сумматора, выполненного на базе операционного усилителя и входом неинвертирующего повторителя, выполненного на основе операционного усилителя, с выхода которого сигнал подается на второй вход аналогового неинвертирующего сумматора, выполненного на базе операционного усилителя, при этом выход неинвертирующего повторителя является одновременно выходом устройства, а выход масштабного усилителя подключен к первому входу аналогового неинвертирующего сумматора.
Figure 00000001
An analog accumulative adder containing electronic keys with make contacts, a scale amplifier and an adder on an operational amplifier, characterized in that the electronic keys with make contacts are connected to the output of an analog non-inverting adder based on an operational amplifier and the input of a non-inverting repeater based on an operational amplifier , the output of which the signal is fed to the second input of an analog non-inverting adder, made on the basis of the operating ilitelya, the noninverting output is also the output of the repeater device, and scaling amplifier output being connected to a first noninverting input of the analog adder.
Figure 00000001
RU2015115341/08U 2015-04-23 2015-04-23 ANALOGUE STORAGE SUMMER RU158948U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115341/08U RU158948U1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 ANALOGUE STORAGE SUMMER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115341/08U RU158948U1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 ANALOGUE STORAGE SUMMER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU158948U1 true RU158948U1 (en) 2016-01-20

Family

ID=55087612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015115341/08U RU158948U1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 ANALOGUE STORAGE SUMMER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU158948U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107980115B (en) Capacitance detection device, touch device and terminal equipment
US9356554B2 (en) Relaxation oscillator with current and voltage offset cancellation
CN110300897A (en) Capacitive detection circuit, touch device and terminal device
KR20130142954A (en) System and method for a switched capacitor circuit
EP3543668A1 (en) Capacitance detection circuit, touch detection apparatus and terminal device
JP2012120168A5 (en) Offset removal circuit
CN103441764B (en) A kind of power frequency change-over circuit
CN103605397B (en) Voltage follower circuit
CN101051832B (en) Error averaging switch capacitor circuit and method thereof
US10852757B2 (en) Low-power, high-performance regulator devices, systems, and associated methods
WO2016124227A1 (en) Time register
RU158948U1 (en) ANALOGUE STORAGE SUMMER
KR20110101063A (en) Switched capacitor amp
CN205003650U (en) Capacitive discharge circuit
CN203588106U (en) Improved voltage following circuit
CN203747798U (en) Sampling switch circuit
CN103762985B (en) Sampling hold circuit
US9413377B1 (en) Switched capacitor circuit and compensation method thereof, and analog to digital converter
US20190027229A1 (en) Correlated double sampling integrating circuit
RU2300170C1 (en) Phase-frequency detector
JP2013101494A (en) Switched capacitor integrator
KR20170049052A (en) Integrator circuit by using inverter and at least one of switched capacitor
KR101441324B1 (en) Slope type analog-to-digital converter
US20170126189A1 (en) Gain enhancement using advanced correlated level shifting
EP3054594A3 (en) Discrete-time analog circuit, transmitting device, and receiving device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160318