SU641462A1 - Интегратор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительных приборах и счетно-решающих устройствах.

Известен интегратор, операционный усилитель, ключи, триггер и блокинг-генераторы flj.

Недостатком данного интегратора  вл етс  высока  погрешность его работы

Более совершенным  вл етс  интегратор , содержащий ключи, пороговый элемент , счетчик, логическое устройство и генераторы тактовых импульсов 21.

Недостатком известного интегратора  вл етс  ограниченность его функциональных возможностей.

Цель предлагаемого изобретени  - расширение функциональных возможностей интегратора.

Дл  этого в интегратор, содержаший генераторы тока, ключи, например, диоды , интегрирующий конденсатор, генератор тактовых импульсов, пороговый элемент , источник эталонного напр жени 

и источник питани , введен допопнитель ный ин1-егрнру1ощий конденсатор, причем входы первого генератора тока соединены с выходами второго соответственно через первый и второй, третий и четвер тый диоды, п тый и шестой диоды БКЛИ чень встречно между входами первого генератора тока, седьмой и восьмой между выходами второго генератора тока , ко входам которого подключен источник , эталонного напр жени , а точки соединени  п того и шестого, седьмш о в восьмого диодов объединены и подсоединены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход которого подключен к первому входу порогового элемента, второй а третий входы которого подключены к выходам второго генератора тока, интегрирующий ко ще&сатор подключен к точкам соединени  первого и второго диодов, дополнительный интегрирующий конденсатор - к точкам соединени  третьего и четвертого диодов, а на вход первого генератора

тока подано интегрируемое напр жение и напр жение источника питани .

На. чертеже дана структурна  апект рическа  схема предлагаемого интеграгтора .

Он состоит из двух генераторов 1 и 2 стабильного тока, диодов 3-iO, интегрирующих конденсаторов 11 и 12, интегрирующего 13 и .управл ющего 14 входов, выхода 15, генератора 16 тактовых импульсов и порогового элемента 17 с входами 18, 19 и 2О,

Входы генератора 1 через диоды 3, 4 и 5, 6 соединены с выходами генератора 2. Межд/ входами генератора 1 и выходами генератора 2 включены встре но диоды соответственно 7, 8 и 9, 10. Точки соединени  диодов 7, 8 и 9, 10 объединены и, образуют управл ющий вход интегратора, который подключен к первому выходу генератора 16. Второй выход генератора 16 соединен с первык. входом элемента 17, второй и третий входы которого подключены к выходам генератора 2. Ко входу этого генератора через.потенциометр подано эталонное напр жение. Между точками соединени  диодов 3, 4 и 5, 6 и обшей шиной вклю чены интегрирующие конденсаторы 11 и 12 соответственно. Интегрируемое напр жение подано на вход генератора 1 тока, куда подключен также минус источника питани . Выход порогового элемента 17 образует выход 15 интегратора .

Схема работает следующим образом. При поступлении с генератора 16 тактовых импульсов отрицательного управл ющего импульса на вход 14 интегратора независимо от величины и знака сигнала, действующего на его интегрирующем входе 13, диоды 7, 8 и 4, 6 не провод т, а диоды 9, 10 и 3, 5 провод т . При этом одновременно шунтируютс  оба выхода генератора 2 тока, а конденсаторы 11 и 12 подключаютс  ко входам генератора 1 тока, стабильвь1ми токами 1 и I,которого начинаетс  зар д упом нутых конденсаторов. Зар д конденсаторов 11 и 12 длитс  в течение времени. Т, задаваемого генератором 16. Значение .токов I. и IgCooi ветственно равны

О 8И 2 О I

ВХ

Где ig- тоКч пропорционалыш1й напр жению источника .j ,

напр жение входного сигнала

UBXЕсли L/g О, то зар д конденсаторов 11 и 12 протекает с одинаковой скоростью и за врем  Т напр жение на обоих конденсаторах достигнет одинакового уровн .

При UBJ; О скорость зар да конденсаторов различна и конечный уровень напр жени  на них неодинаков. В момент t , соответствующий окончанию иг пуль .са Т, на вход 14 интегратора с генератора 16 начинает поступать положительное напр жение. При этом диоды 7, 8 и 4, 6 провод т, а 9, 1О и 3, 5 не провод т, что обуславливает прекращение зар да интегрирующих конденсаторов 11, 12 токами 1 и Ig. Разность конечных уровней напр жени  на конденсаторах 11 и 12, полученна  в результате зар да их токами 1 и I , nponoi циональна величине входного напр жени .

В момент tj заканчиваетс  первый и начинаетс  второй такт интегрировани ,во врем  которого оба конденсатора разр жаютс  одинаковыми стабильными токами генератора 2, пропорциональными напр жению эталонного источника-U-,. . Разр д обоих конденсаторов происходит до одного и того же уровн , заданного исто Ником опорного напр жени  U порогового элемента 17. Врем  разр да конденсаторов до опорного напр жени  различно , так как одинаковой скорости разр да конденсаторов исходные уровни напр жени  на них (конечные в конце пер5 вого такта) из-за наличи  неодинаковы . Первым с опорным сравниваетс  напр жение конденсатора, имеющего меньщее по величине исходное напр жение (в нащем случае конденсатора 11, сравнение происходит на входе 19 элемента 17), вторым- имеющего большое значение исходного напр жени  (т.е. конденсатора 12). Пор док сравнени  напр жений на.конденсаторах зависит от

пол рности входного напр жени . Причем при любой пол рности и на выходе интегратора формируетс  отрицательный импульс, длительность которого Ту равна разности между временами разр да первого 11 и второго 12 интегрирующих Конденсаторов.

Разность Tj Т. - T пропорциональна входному напр жению Ug. После второго сравнени  И1лпульсом, иосту пающим с генератора 16 на вход 20 порогового элемента 17, последний возвращаетс  в исходное С1 сто ние. Палее цикл повтор етс .

Предлагаемый интегратор оЬладает следующими важными свойствами.

1.Интервал Т , служащий мерой измер емой величины, не зависит от арейфа нулевого уровн  интегратора и порогового устройства, в том числе, величины опорного напр жени  и стабильности источника , которые могут измен тьс  под действием климатических условий и времени.

2.Благодар  симметричному входу

и симметричной схеме интегратор обладает высокой помехоустойчивостью. Работа интегратора не зависит от пол рности входного сигнала. Смена пол рности входного сигнала не требует переключени  входных цепей.

3.Симметричный выход схемы на пороговое устройство исключает вли ние на погрешность, интегрировани  нелинейности пикообразных напр жей1й на коиденсаторах 11 и 12, возникающий иэза нагрузки конденсаторов токами в процессе сравнени  их напр жений с опорным .

4.Запаздывание ключей при перёклн чении режима интегрировани  измер емого напр жени  на режим интегрировани  эталонного напр жени , не вли ет на конечный результат, так как длительность выходнмо сигнала начинает формироватьс  после окончани  режима переключени .

5. Настройка интегратора проста

(потенциометр на входе генератора 2),

6.Схема обладает высокой технологичностью , так как в качестве генераторов 1 и 2 тока используютс  транзисторные , а в качестве ключей - диодные сборки в интегральном исполнении.

7.Схема не требует температурной стабилизации.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР, N9 116178, кл. Н 03 К 13/20, 31.07.63.

2.Авторское свидетельство СССР 9 229034, кл. Н ОЗ К 13/20,

8,06.67.

и.

UCf