SU1741259A1 - Инвертирующий интегратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в приемоусили- тельных устройствах, предназначенных дл  приема, обработки и выделени  импульсных сигналов. Цель изобретени  - повышение быстродействи  при интегрировании сигналов на фоне помех с измен ющимс  уровнем посто ной составл ющей. Интегратор содержит первый и второй операционные усилители, первый и второй диоды, конденсатор, первое, второе, третье, четвертое , п тое сопротивлени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может 6biTt использовано в приемоусили- тельных устройствах, предназначенных дл  приема, обработки и выделени  импульсных сигналов, поступающих на вход через относительно короткий интервал времени на фоне шумовой помехи с измен ющейс  интенсивностью.

Известна схема инвертирующего интегратора , содержаща  операционный усилитель в инвертирующем включении, в цепи обратной св зи которого параллельно включены конденсатор и полевой транзистор, затвор которого соединен с управл ющим входом устройства, вход устройства через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства.

Недостатком устройства  вл етс  то, что при обработке напр жени  импульсных сигналов, действующих на фоне посто нной составл ющей шумовой помехи Uo после операции разр да интегрирующего конденсатора до нулевого значени , в процессе установки начальных условий имеет место относительно длительный переходной процесс за счет зар да конденсатора до уровн  Uo.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  инвертирующий интегратор, содержащий последовательно соединенные резистор и конденсатор, параллельно которому подключены два встречно включенных диода, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к точке соединени  выводов резистора и интегрирующего конденсатора, другие выводы которых подсоединены соответственно к входу устройства и к выходу операционного усилител , выход операционного усилител  соединен с выходом устройства, а его инвертирующий вход соединен через резистор с общей шиной устройства.

К точке соединени  выводов диодов подключена шина источника управл ющего напр жени .

Недостатком устройства  вл етс  то, что при обработке импульсных напр жений

СП

с

VJ

го

О1

ю

сигнала посто нной составл ющей шумовой помехи Uo временной интервал установлени  начальных условий tycr будет складыватьс  из временного интервала разр да интегрирующего конденсатора до нулевого значени  tpaa переменного интервала его последующего зар да tsap до уровн  посто нной составл ющей шумовой помехи, Uo:

tycr tpa3+ taap.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  при интегрировании сигналов на фоне помех с измен ющимс  уровнем посто нной составл ющей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в схему инвертирующего интегратора, содержащего последовательно соединенные резистор и интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключены два встречно включенных диода, операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к точке соединени  выводов резистора и интегрирующего конденсатора, другие выводы которых подсоединены соответственно к входу устройства и к выходу операционного усилител , выход которого соединен с выходом устройства, а неинвертирующий вход операционного усилител  соединен через резистор с общей шиной устройства, источник управл ющего напр жени , выход которого подключен к точке соединени  катодов диодов, введены два последовательно соединенных резистора, а источник управл ющего напр жени  выполнен в виде операционного усилител , неинвертирующий вход которого подсоединен к точке соединени  резисторов, другие выводы которых подсоединены к входу и выходу устройства, а неинвертирующий вход операционного усилител  соединен через резистор с общей шиной устройства.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема инвертирующего интегратора.

Интегратор содержит операционный усилитель 1, первый резистор 2 и конденсатор 3, первый диод 4, второй диод 5, дополнительный операционный усилитель 6, второй резистор 7, третий резистор 8, четвертый резистор 9, п тый резистор 10.

Устройство работает следующим образом .

В установившемс  режиме при наличии на входе устройства посто нной составл ющей шумовой помехи Uo напр жение на интегрирующем конденсаторе 3 и на выходе устройства ивых остаетс  практически неизменным и равным среднему значению шумового напр жени .

На неинвертирующем входе дополнительного операционного усилител  6 сравниваютс  уровни напр жений Uo и ивых. Выходным разностным напр жением операционного усилител  6 осуществл етс  управление режимом работы диодов 4,5, которые используютс  в качестве ключевых элементов интегрирующего конденсатора 3. На чертеже приведено включение диодов

4,5 дл  входного импульсного напр жени  положительной пол рности.

При поступлении на вход устройства напр жени  импульсного сигнала в процессе интегрировани  происходит зар д интегрирующего конденсатора 3, при этом возрастает напр жение импульсного сигнала на выходе устройства ивых. В течение действи  напр жени  импульсного сигнала на входе устройства диоды 4 и 5 наход тс  в закрытом состо нии выходным напр жением дополнительного операционного усилител  б, на неинвертирующий вход которого поступает напр жение импульсного сигнала UBx. где сравниваетс  с нарастающим выходным

напр жением ивых. Так как в процессе интегрировани  , то пол рность выходного напр жени  дополнительного операционного усилител  6 совпадает с пол рностью входного напр жени  импульсного сигнала.

При условии согласовани  посто нной времени интегрировани  инвертирующего интегратора Т0 с длительностью действующего на входе импульсного напр жени  сигнала т.имп к концу процесса интегрировани  напр жение на выходе устройства ивых примерно равно по абсолютному значению амплитуде напр жени  импульсного сигнала UBX:

И-и„ых|«иВх.

После уменьшени  на входе инвертирующего интегратора напр жени  импульсного сигнала до уровн  напр жени  посто  иной составл ющей шумовой помехи

Uo на неинвертирующем входе дополнительного операционного усилител  6 напр жение ивых по уровню превышает напр жение U0, которое поступает с входа устройства.

При -Увых} U0 выходное напр жение дополнительного операционного усилител  6 измен ет свою пол рность с положительной на отрицательную и переводит диоды 4,5 в режим проводимости.

Через открытые диоды 4,5 происходит разр д интегрирующего конденсатора 3.

В момент наступлени  равенства напр жений процесс разр да конденсатора 3 прекращаетс  и инвертирующий интегратор переводитс  в установившийс  режим в течение временного интервала Туст:

густЯуствСГэквпр при ТЪлСгЪкв обрат,

где С - емкость конденсатора 3;

Гэкв пр - эквивалентное сопротивление разр дной цепи устройства при переводе диодов 4,5 в режим проводимости;

Гэкв обрат - суммарное сопротивление запертых диодов 4,5.

Так как Гэкв пр «гэкв обрат, то т.уст« to Прит.уст т0 в устройстве обеспечиваетс  относительно высокое быстродействие в процессе обработки серии импульсных сигналов , следующих через относительно короткий интервал времени при наличии на его входе посто нной составл ющей шумовой помехи Do, уровень которой может измен тьс  в широком динамическом диапазоне.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Инвертирующий интегратор, содержащий последовательно соединенные резистор и интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключены два встречно включенных диода, операционный

   усилитель, инвертирующий вход которого подключен к точке соединени  выводов резистора и интегрирующего конденсатора, другие выводы которых подсоединены соответственно к входу устройства и выходу операционного усилител , выход которого соединен с выходом устройства, а неинвертирующий вход операционного усилител  соединен через резистор с общей шиной

   устройства, источник управл ющего напр жени , выход которого подключен к точке соединени  катодов диодов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при интегрировании сигналов на фоне помех с измен ющимс  уровнем посто нной составл ющей, введены два последовательно соединенных резистора , а источник управл ющего напр жени  выполнен в виде операционного усилител ,

   неинвертирующий вход которого подсоединен к точке соединени  резисторов, другие выводы которых подсоединены к входу и выходу устройства, инвертирующий вход операционного усилител  соединен через

   резистор с общей шиной устройства.