SU542197A1 - Релейный операционный усилитель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к усипитепьной технике и может быть использовано в вычислительных машинах.

Один из известных релейных операционных усилителей содержит интегрирующий элемент, релейный элемент и операторные резисторы ij , Этот релейный операционный усилитель имеет сравнительно низкую точность работы.

Из известных устройств аналогичного назначени  наиболее близким к предложенному  вл етс  релейный операционный усилитель, содержащий релейный элемент, между входом которого и щиной нулевого потенциала включен интегрирующий элемент , операторную цепь обратной св зи, подключенную между входом и выходом, релейного элемента, вход которого через входную операторную цепь соединен со входом усилител . Ко входу репейного

элемента подключены разноименные эпектроды первого и второго ограничительных диодов, другой электрод каждого из которых соединен с одноименным электродом третьего и четвертого ограничитель-

ных диодов соответственно и с соответствующим выводом источника опорного напр жени  t.2j.

Однако и этот релейный операционный усилитель имеет невысокую точность работь вследствие изменени  частоты автоколебаний при воздействии повышенной величины входного сигнала.

Целью изобретени   вл етс  повышени точности работы.

Предложенный репейный операционный усилитель отличаетс  от известных тем, что в него введены первый и второй дополнительные интегрирующие элементы, каждый из которых подключен между соответствующим выводом источника опорного напр жени  и шиной нулевого потенциала .

Бпок-схема предложенного релейного операционного усилител  изображена на чертеже.

Усилитель содержит входную операторную цепь 1, интегрирующий элемент 2, операторную цепь обратной св зи 3, релейный элемент 4, первый 5, второй 6,

третий 7 и четвертый 8 ограничительные диоды, первый 9 и второй 10 допопнитепьные интегрирующие элементы и источник опорного напр жени  11.

Устройство работает следующим образом

Релейный операционный усилитель представл ет собой устройство, работающее в

режиме автоколебаний. При отсутствии входного сигнала на входе 12 релейного операционного усилител , на его выходе 13, которым  вл етс  выход релейного элемента 4, формируетс  переменное напр жение пр моугольной формы с равной длительностью положительной и отрицательной полуволн. В этих услови х среднее значение выходного напр жени  за период колебаний равно нулю,

Если на входе 12 действует сигнал, то интегрирующий элемент 2 в интервале совпадени  знаков входного напр жени  и выходного напр жени  релейного элемента 4 зар жаетс  суммой токов входного напр жени  и напр жени  обратной св аи, а в интервале несовпадени  .знаков входного напр жени  и выходного напр жени  элемента 4 ток зар да элемента 2 определ етс  разностью токов входного и обратной св зи. В результате среднее значение выходного напр жени  релейного операционного усилител  на выходе 13, формируемого на выходе элемента 4, устанавливаетс  пропорциональным входному сигналу .

Регулирование максимального уровн  среднего значени  выходного напр жени  устройства происходит следующим образом

Если выходное напр жение элемента 4 имеет положительную пол рность, то диод 8 закрыт, так как величина напр жени  11 источника меньще амплитуды положительной полуволны выходного напр жени  элемента 4. Элемент 9 зар жаетс  током, протекающим по цепи; выход элемента 4, диод 7, элемент 9 и шина нулевого потенциала 14. Величина зар дного тока пропорциональна  разности величин амплитуды полуволны выходного напр жени  элемента 4 и напр жени  источника 11, а скорость нарастани  напр жени  определ етс  посто нной времени цепи зар да. За врем , соответствующее длительности положительной полуволны выходного напр жени  элемента 4, элемент 10 разр жаетс .

К моменту переключени  элемента 4 (момент окончани  положительной полуволны выходного напр жени ) величина напр жени  на элементе 10 не успевает достич нулевого уровн , необходимого дл  переключени  диода 6 в открытое состо ние. Диод 5 также находитс  в непровод щем состо нии, так как потенциал напр жени , до которого зар жен элемент 9, положителен .

При отрицательной полуволне выходного напр жени  элемента 4 диод 7 закрываетс , а диод 8 открываетс . Это приводит к увеличению величины отрицательного напр жени  на элементе 10, а элемент 9 начинает разр жатьс  по цепи: внутреннее сопротивление источника 11, шина нулевого потенциала 14. При этом диоды 5 и 6 -закрыты.

Рассмотренный процесс изменени  напр жений на первом и втором дополнительных интегрирующих элементах 9 и 10 периодически повтор етс .

Если на вход 12 усилител  подан сиг- нал, например, отрицательной пол рности и такой величины, что при заданном коэффициенте передачи устройства среднее значение его выходного напр жени  превышает допустимую величину, то диод 8 закрываетс , а величина напр жени  на элементе 10 уменьшаетс  до нулевого уровн . Как только напр жение на элементе 10 превысит нулевое значение, открываетс  диод 6, что приводит к резкому увеличению входного тока устройства.

Сигнал на элементе 2 скачком достигает уровн  срабатывани  элемента 4, и он принудительно переключаетс  в противоположное состо ние. В результате среднее значение выходного напр жени  релейного операционного усилител  ограничиваетс  на заранее Bb 6paHiiOM уровне, который определ етс  величиной напр жени  источника 11, а также посто нной времени дополнительных интегрирующих элементов.

В предложенном релейном операционном усилителе частота автоколебаний не измен етс  при превышении входным сигналом порога включени  ограничительных диодов, что повыщает точность его работы .

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР,

№ 474816, МКИ G 06 G 7/12, от 21.05.74.

2. Авторское свидетельство СССР, N9 482758, МКИ С, 06 С, 7/12, от 01.06.74 (прототип).

014