SU705664A1

SU705664A1 - Null indicator

Info

Publication number: SU705664A1
Application number: SU772530008A
Authority: SU
Inventors: Иван Макарович Онищенко; Юрий Михайлович Сапига; Альвина Ивановна Ткаченко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1977-10-05
Publication date: 1979-12-25

Description

(54) : НУЛЬ-ОРГАН(54): NULL-ORGAN

- , . , - - i .. .,.;, .-, , - - i ...,.;,.

изобретение касаетс кошфбльно-йшерйтедьной техники и может бьггь использбвано ,, в аналоговых датчиках допускового контрол а.мго1итуды напр жени в качестве элемента сравнени напр жени .The invention relates to space-confined technology and can be used in analog sensors of tolerance control of an instantaneous voltage as an element of comparison voltage.

Известен нуль-орган, содержащий операционный усилитель, охваченный положитез ьной обратной с а зью, в которой включен элемент вычйтЬнй ,овыходы которого объединёнь через распределеНнутю линию задержки 1 . Он имеет йеДОстаточную точность сравнени .A null-body is known that contains an operational amplifier, covered by a positive feedback with an armature in which an element of the null is included, the outputs of which are connected via the distributed delay line 1. It has a sufficient accuracy of comparison.

Наиболее близким по техшческой сущности к предложенному вл етс нупь-брган, содержащий операционный усилитель, в цепь положительной обратной св зи которого включен делитель напр жени , инвертирующий вход операционного усилител соединен с входной пшной , интегратор и пороговый элемент 2.The closest in technical essence to the proposed is a nup-brgan containing an operational amplifier whose positive feedback circuit includes a voltage divider inverting the input of the operational amplifier connected to the input terminal, the integrator and the threshold element 2.

Однако и этот нуль-орган имеет НейостаточJQTM точность вследствие несимметричности операционного усилител .However, this null-organ also has a Neo-static JQTM accuracy due to the asymmetry of the operational amplifier.

Цель изобретени - повьпиение точности нуль-органа.The purpose of the invention is to demonstrate the accuracy of the null organ.

Дп этого в нуль-орган, содержаирш операционньш усилитель, в цепь положительной обратной св зи которого вйлючен делитель напр жени , инверт1груюЩий вход операционного усилител соединён с шиной, инвертор и пороговый элемент, введены два ключевых элемента и формирователь сишала управлени , выходы которого соединены соответственно с делителем напр жени и управл ющими входами первого и второго ключевых элементов , причем входы и вькоды второго ключевого элемента подсоединены соответственно к дифференщ1альн1Ь1М выходам операциоьшого усилител ми входам формировател сигнала управлени , а выход к вход первого ключевого элемента - к выходу операционного усилител и шине входного сигнала подсоединенной к первому входу порогового элемента, выходом подключе1шого через. интегратор к делителю напр жени и своему второму входу, причем, формирователь сигнала управлени вьтолнен в виде последовательно соединенных выпр мител ,, элемента вычитани , выход которого соединен с делителем напр жени , и поро370In this null-organ, containing an operational amplifier, in the positive feedback circuit of which a voltage divider is switched on, the inverting input of the operational amplifier is connected to the bus, the inverter and the threshold element, two key elements are entered and the driver is controlled, the outputs of which are connected respectively to a voltage divider and control inputs of the first and second key elements, with the inputs and codes of the second key element being connected respectively to the differential 1 to 1 output outputs of the operation of the amplifiers input of the control signal, and output to the input of the first core element - to the output of the operational amplifier and the input signal bus connected to the first input of the threshold element via the output podklyuche1shogo. the integrator to the voltage divider and its second input; moreover, the control signal generator is executed in the form of serially connected rectifiers, a subtraction element, the output of which is connected to a voltage divider, and poro

гового элемента, выходом подключенного к управл ющим входам ключевых элементов.gotovoy element connected to the control inputs of the key elements.

На чертеже приведена схема нуль-органа.The drawing shows a diagram of the zero-body.

Нуль-орган содержит онерационный усилитель с деш1телем 2 напр жени в цепи положительной обратной св зи и ключевым элементом 3, соедин ющим выход зсилител 1 и его йнвертеругощий вход, к которому подключены последовательно соединеинью пороговый элемент 4, и интегратор 5, выход которого соединен со вторым входом элемента 4 и делителем 2. Дифференциальные выходы усилител 1 через второй ключевой элемент 6 соединены с входами формировател 7 сигнала управлени , выполненного в виде последовательно соединенных выпр мител 8, элемента 9 вычитани , выход которого соединен с делителем 2, и порогового элемента 10, выход которого подклгдчен к управл ющим входам элементов 3 и 6. Входна uBDia 11. соединена с инвёртирующим входом усилител 1, выход которого соединен с выходной шиной 12.The null organ contains an amplifying amplifier with a voltage suppressor 2 in the positive feedback circuit and a key element 3 connecting the output of the amplifier 1 and its inverting input to which the threshold element 4 is connected in series, and the integrator 5, the output of which is connected to the second the input element 4 and the divider 2. The differential outputs of the amplifier 1 through the second key element 6 are connected to the inputs of the control signal generator 7, made in the form of serially connected rectifier 8, element 9 subtract audio, the output of which is connected to a divider 2, and threshold element 10, whose output podklgdchen to the control inputs of the elements 3 and 6. The inlet is connected to uBDia 11. invortiruyuschim input amplifier 1 whose output is connected to output line 12.

Нуль-орган работает следующим образом.The zero-body works as follows.

Элемент 4 и интегратор 5 формируют пороговое напр жение и представл ют собой автоколебательную пару, охваченную 100% обратной св зью и не имеющую устойчивого равновеси , то есть работающую в режиме автоколебаний, размах которых си.мметрично вниз и вверх от нулевого уровн на входе равен порогу допуска на контролируемый импульсньш сигнал U, соответственно, отрицательной и положительной пол рности. Делитель напр жени 2 осуществл ет введение положительной обратной св зи и порогового напр жени УОП совокупно с сигналом поправки, что позвол ет исключить отдельный суммирующий элемент и снизить тем самым погрещнос-га переда чн напр жений на неинвертирую1дий вход операциотлюго усилител 1. Усилитель 1 вьщел ет и усиливает сигнал разности и., - UQJ, , который в режиме сравнени управл ет работой какого-либо внеишего исполнительного устройства, а также вырабатывает два противофазных напр жени ,cicHMaeмых с. дифференциального выхода в- режиме коррекции. В последнем случае усилитель 1 работает с диффереивдальным усилителем лиф сигналами периодически измен ющимис относительно нул . Выходные дифферешщальные напр жени буд)гг также измен тьс , но из-за разлшш коэффициентов усилени К и К 2 плеч операционного усили1ел 1, средние за период напр жени будут отличатьс между собой н& величину (., - ). Элемент 3 замыкает .цепь, отрицательной :обратной св зи в режиме коррекции, превращающую усилитель I в повторитель . Элемент 6 пропускает сигнал с диффе рентщ ал ьно го выходаусилител 1, обеспечива режим коррекции. Формирователь 7 вырабатьшает аналоговый сигнал-поправку, пропорциональный разбалансу плеч усилител 1 при работе последнего в линейном режиме и дискретный сигнал дл управлени элементами 3, 6. В исходном состо нии элемент 3 замьпсает инвертирующий вход с выходом усилител 1, превраща его в повторитель. Знакопеременное выходное напр жение, интегратора 5 линейно передаетс на дифференциальный выход усилител 1 и через открытьн элемент б воздейсгаует на формирователь 7. АналогоВЬ1Й сигнал-поправка на выходе последнего суммируетс с сигналом положительной обратной и. переменным напр жением и воздействует на инвертирующий вход операционного усилител 1, чем достигаетс постепенное выравнивание напр жени на его дифферент циальных выходах. В момент их равенства с дискретного вьисода формировател 7 поступает сигнал, под действием которого элемент 3 размыкаетс , а элемент 6 закрьшаетс и блокирует входы формировател 7 на , что фиксирует величину аналогового сигналапоправки . Механизм введени сигнала-поправк направлен совместно с пололсительной обратно св зью на симметрирование плеч операционного усилител 1. При оптимальной величине поправки результирующа петл П1стерезиса устанавливаетс симметрично относительно порогового уровн UQJ,. Оптимальна глубина /3 обратной св зи, вводима делителем 2 должна удовлетвор ть условию устойшвости .- Входной импульсный сигнал не воспринимаетс элементом 4, поэтому описанна операци формировани и введени поправки к пороговому уровню нуль-органа может быть проведена периодически в процессе контрол импульсов по команде какоголибо программного устройства, котора установит нуль-орган в исходное состо ние. Выпр митель 8 осуществл ет усредне1ше напр жений снимаемых с дифференциального выхода элемента 1 в режиме коррекции. Элемент 9 вычитани выр.абатьшает сигнал-поправку, а также сигнал управлени пороговым элементо 10. Пороговь.ш элемент 10 формирует сигнал управлени элементами 6 и 3.Element 4 and integrator 5 form a threshold voltage and are a self-oscillating pair covered by 100% feedback and not having a stable equilibrium, i.e. operating in self-oscillation mode, whose amplitude is symmetrically down and up from the zero level at the input is equal to the threshold the tolerance for the monitored impulse signal U, respectively, of negative and positive polarity. Voltage divider 2 performs the introduction of positive feedback and threshold voltage OOP along with the correction signal, which eliminates a separate summing element and thereby reduces the transversal voltage transfer to the non-inverting input of the operational amplifier 1. Amplifier 1 increases and amplifies the difference signal and., - UQJ, which, in the comparison mode, controls the operation of any external actuator, as well as produces two antiphase voltages that are cicHMe. differential output in correction mode. In the latter case, amplifier 1 operates with differential amplifier bodice signals periodically varying with respect to zero. The output differential voltages will also vary, but due to the different gain factors K and K 2 of the shoulders of operational amplification 1, the average over the period of tension will differ between each other. value (., -). Element 3 closes the circuit, negative: feedback in correction mode, which turns amplifier I into a repeater. Element 6 passes the signal from the differential output of amplifier 1, providing a correction mode. The shaper 7 generates an analog correction signal proportional to the unbalance of the shoulders of amplifier 1 when the latter operates in a linear mode and a discrete signal to control elements 3, 6. In the initial state, element 3 locks the inverting input with the output of amplifier 1, turning it into a repeater. The alternating output voltage of the integrator 5 is linearly transmitted to the differential output of amplifier 1 and through the open element acts on the driver 7. The analogue correction signal at the output of the latter is summed with the positive reverse signal and. variable voltage and acts on the inverting input of the opamp 1, which achieves a gradual equalization of the voltage at its differential outputs. At the moment of their equality, a signal is received from the discrete generator 7, under the action of which element 3 opens, and element 6 closes and locks the inputs of generator 7 on, which fixes the value of the analog signal of the correction signal. The correction signal injection mechanism is directed along with a polarizing feedback to the shoulder balancing of the operational amplifier 1. At the optimal correction value, the resulting P1 re- sresis loop is set symmetrically with respect to the threshold level UQJ ,. The optimal depth / 3 feedback entered by divider 2 must satisfy the condition of stability. The input pulse signal is not perceived by element 4, therefore the described operation of forming and introducing an amendment to the threshold zero-organ level can be performed periodically in the process of controlling pulses software device that sets the null organ back to its original state. Rectifier 8 performs the averaging of the voltages taken from the differential output of the element 1 in the correction mode. The subtraction element 9 expresses the correction signal as well as the control signal of the threshold element 10. The threshold element 10 forms the control signal of the elements 6 and 3.

Claims

1. A zero-organ containing an operational amplifier, in the positive feedback circuit of which a voltage divider is included, the inverting input of the operational amplifier is connected to the input voltage, the integrator and