SU758177A1 - Device for computing relative difference of two dc voltages - Google Patents

Device for computing relative difference of two dc voltages Download PDF

Info

Publication number
SU758177A1
SU758177A1 SU782596604A SU2596604A SU758177A1 SU 758177 A1 SU758177 A1 SU 758177A1 SU 782596604 A SU782596604 A SU 782596604A SU 2596604 A SU2596604 A SU 2596604A SU 758177 A1 SU758177 A1 SU 758177A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
key
trigger
output
operational amplifier
Prior art date
Application number
SU782596604A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Aleksandr M Kovalev
Yurij Puchkov
Pavel A Prokhorenkov
Original Assignee
Mo Energeticheskij Institut
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 Mo Energeticheskij Institut filed Critical Mo Energeticheskij Institut
Priority to SU782596604A priority Critical patent/SU758177A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU758177A1 publication Critical patent/SU758177A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может найти применение в области информационно-измерительной техники.The invention relates to the field of analog computing and can find application in the field of information and measuring equipment.

Известно устройство, предназначенное для получения напряжения, пропорционального относительной разности двух напряжений постоянного тока, содержащее два генератора экспоненциального напряжения, две схема сравнения, усилитель рассогласования ВД. Однако такое устройство имеет большую погрешность, определяемую составляющими погрешностей всех блоков, входящих в схему.A device designed to obtain a voltage proportional to the relative difference of two DC voltages, containing two exponential voltage generators, two comparison circuit, the amplifier voltage difference VD. However, such a device has a large error determined by the error components of all the blocks included in the circuit.

Наиболее близким техническим решением является делительное устройство для смешанных сигналов, содержащее первый перекидной ключ, вход которо- 20 го через масштабный резистор подключен ко входу операционного усилителя, в отрицательную обратную связь которого включен интегрирующий конденсатор, второй перекидной ключ, неподвижный контакт которого подключен ко входу, а подвижный к выходу операционного усилителя, схему сравнения, один вход которой подключен к выходу операционного усилителя, второй входThe closest technical solution is a dividing device for mixed signals containing the first toggle key, the input of which is connected to the input of an operational amplifier through a large-scale resistor, the integrating capacitor is included in the negative feedback, the second toggle switch, the fixed contact of which is connected to the input and movable to the output of the operational amplifier, the comparison circuit, one input of which is connected to the output of the operational amplifier, the second input

22

соединен с импульсным делителем напряжения, а выход подключен к счетному входу триггера, выход триггера соединен с управляющим входом первого 5 перекидного ключа, вход импульсного делителя напряжения соединен со входом фильтра, выход которого подключен ко второму входу триггера [2] . Недостатком прототипа является 10 большая погрешность вычисления, обусловленная большим весовым коэффициентом составляющей погрешности операционного усилителя, особенно при вычитании близких по величине вход15 ных напряжений, и погрешности операции деления, определяемой влиянием крутизны интегратора на промежуточное преобразование частного в длительность импульса.connected to a pulse voltage divider, and the output is connected to the trigger counting input, the trigger output is connected to the control input of the first 5 conversion key, the input of the pulse voltage divider is connected to the filter input, the output of which is connected to the second trigger input [2]. The disadvantage of the prototype is a large calculation error, due to the large weighting factor of the error component of the operational amplifier, especially when subtracting close input voltages, and the error of the division operation, determined by the influence of the integrator slope on the intermediate conversion of the quotient to the pulse duration.

Целью изобретения является повышение точности устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device.

Предложено устройство для вычисления относительной разности двух напряжений постоянного тока, содер25 жащее первый перекидной ключ, входы которого являются входами устройства, первый масштабный резистор, подключенный ко входу первого операционного усилителя, в отрицательную 30 обратную связь которого включен пер758177A device is proposed for calculating the relative difference of two DC voltages, containing the first reversing switch, whose inputs are the device inputs, the first large-scale resistor connected to the input of the first operational amplifier, and the negative feedback includes the first 758177

вый интегрирующий конденсатор, второй перекидной ключ, неподвижный контакт которого подключен ко входу, а подвижный к выходу первого операционного усилителя, схему сравнения, один вход которого подключен к выходу первого операционного усилителя, а выход схемы сравнения подключен к счетному входу первого триггера, выход первого триггера соединен с управляющим входом первого перекидного -'ключа, и фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности,в устройство введены второй масштабный резистор, второй операционный усилитель, второй интегрирующий конденсатор, третий перекидной ключ и второй триггер, причем второй масштабный резистор подключен ко входу второго операционного усилителя, в отрицательную обратную связь которого включен второй интегрирующий конденсатор, третий перекидной ключ, один неподвижный контакт которого соединен со входом второго операционного усилителя, счетный вход второго триггера подключен к выходу первого триггера, а выходы к управляющим входам второго и третьего перекидных ключей, второй неподвижный контакт третьего перекидного ключа соединен с неподвижным контактом второго ключа и со входом схемы сравнения, ко второму входу схемы сравнения подключен подвижный контакт первого перекидного ключа, входы масштабных резисторов соединены с первым неподвижным контактом первого перекидного ключа и с клеммой первого входного напряжения., второй неподвижный контакт первого ключа подключен к клемме второго входного напряжения.a second integrated capacitor, a second toggle key whose fixed contact is connected to the input, and a comparative circuit movable to the output of the first operational amplifier, one input of which is connected to the output of the first operational amplifier, and the output of the comparison circuit connected to the counting input of the first trigger, the output of the first trigger connected to the control input of the first switch-over key, and a filter, characterized in that, in order to improve accuracy, a second large-scale resistor, a second operational amplifier, and a second th integrating capacitor, a third cross over key and a second trigger; the second large-scale resistor is connected to the input of the second operational amplifier, the negative integrating of which includes the second integrating capacitor, the third reversing key, one fixed contact of which is connected to the input of the second operational amplifier, the second counting input the trigger is connected to the output of the first trigger, and the outputs to the control inputs of the second and third cross over keys, the second fixed contact of the third cross over key connected to the fixed contact of the second key and to the input of the comparison circuit, a movable contact of the first cross over key is connected to the second input of the comparison circuit, inputs of large-scale resistors are connected to the first fixed contact of the first reversible key and to the terminal of the first input voltage. terminal of the second input voltage.

Схема устройства приведена на чертеже.Diagram of the device shown in the drawing.

►-Устройство для вычисления относительной разности двух напряжений постоянного тока содержит клемму 1 первого входного напряжения, первый масштабный резистор 2, первый операционный усилитель 3, первый интегрирующий конденсатор 4, второй масштабный резистор 5, второй операционный усилитель 6, второй интегрирующий конденсатор 7, первый перекидной ключ 8, второй перекидной ключ 9, третий перекидной ключ 10, схему сравнения 11, первый триггер 12, второй триггер 13, клемму 14 второго входного напряжения, фильтр 15, источник опорного напряжения 16.► A device for calculating the relative difference of two DC voltages contains terminal 1 of the first input voltage, the first large-scale resistor 2, the first operational amplifier 3, the first integrating capacitor 4, the second large-scale resistor 5, the second operational amplifier 6, the second integrated capacitor 7, the first convertible key 8, second cross over key 9, third cross over key 10, comparison circuit 11, first trigger 12, second trigger 13, terminal 14 of the second input voltage, filter 15, reference voltage source 16.

Элементы 2; 3 и 4 образуют первый интегратор, а элементы 5, 6 и 7 — второй интегратор.Elements 2; 3 and 4 form the first integrator, and elements 5, 6 and 7 form the second integrator.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Первое входное напряжение с клемма 1 поступает на входы интеграторов. Пусть положение контактов перекидных ключей 8, 9, 10 таково, что выходное напряжение иг с клеммы 14The first input voltage from terminal 1 is fed to the inputs of the integrators. Let the position of the contact reversible keys 8, 9, 10 is such that the output voltage and g from terminal 14

(0(0

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

6060

через ключ 8 поступает на один вход схемы сравнения 11 и работает первый интегратор, имеющий коэффициент передачи Кр Напряжение на выходе этого интегратора начинает возрастать и в момент выполнения равенстваthrough the key 8 is fed to one input of the comparison circuit 11 and the first integrator has a transfer coefficient Kp. The voltage at the output of this integrator begins to increase and at the time of equality

ц· и£ · «= иг , откуда ΐρ7^,q · and £ · «= and g , whence ΐρ7 ^,

срабатывает схема сравнения 11. Ее выходным сигналом триггер 12 переключается в противоположное положение, подключая клемму 1 входного напряжения 11р ко входу схемы сравнения 11. Напряжение на выходе первого интегратора продолжает увеличиваться и в момент выполнения равенстваthe comparison circuit 11 is activated. Its output signal, trigger 12, switches to the opposite position, connecting terminal 1 of the input voltage 11p to the input of the comparison circuit 11. The voltage at the output of the first integrator continues to increase even at the time of equality

ТГ иГ К1 ” и1 ’ откудаТ1= Д- , T G and G K 1 ” and 1 'from T 1 = D-,

вновь срабатывает схема сравнения 11, переключая в исходное состояние триггер 12. Длительность импульса на выходе этого триггера оказывается равнойthe comparison circuit 11 is again triggered, triggering the trigger 12 to the initial state. The pulse duration at the output of this trigger is equal to

Выходным сигналом триггера 12 перекидной ключ 8 устанавливается в исходное состояние, а триггер 13 - в противоположное. Выходные сигналы триггера 13 переводят перекидной ключ 9 в состояние,при котором осуществляется разряд первого интегрирующего конденсатора 4; а ключ 10 — в состояние, обеспечивающее нормальный режим работы второго интегратора.The output signal of the trigger 12 flip key 8 is set to its original state, and the trigger 13 - in the opposite. The output signals of the trigger 13 translate the toggle key 9 in a state in which the discharge of the first integrating capacitor 4; and the key 10 is in the state ensuring the normal operation of the second integrator.

Теперь работает второй интегратор, коэффициент передачи которого Кг. По аналогии с предыдущим, когда работал первый интегратор, можно получитьNow the second integrator is working, the transmission coefficient of which is K g . By analogy with the previous one, when the first integrator worked, you can get

. _ и7 ι ι_ 12 = к2и1. _ and 7 ι ι_ 12 = to 2 and 1

Ц1-Ц2 и1 'C1-C2 and 1 '

После окончания работы второго интегратора вновь начинает работать первый интегратор, и т.д. Выходные импульсы триггера 12 поступают на вход фильтра 15, где осуществляется их модуляция по амплитуде напряжением 1)0 источника опорного напряжения 16 и выделение постоянной составляющей, которая равнаAfter the second integrator finishes, the first integrator starts working again, and so on. The output pulses of the trigger 12 are fed to the input of the filter 15, where they are modulated in amplitude by voltage 1) 0 of the voltage source 16 and the selection of the DC component, which is equal to

δΙ.+δΕ? . 4.-112 и вых~ ио‘к η- -К0о и : δΙ. + δΕ? . 4.-112 and out ~ and o ' to η- - К ' 0 о and :

где К — коэффициент передачи блока. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет вычислять относительную разность двух напряжений постоянного тока с высокой точностью, так как исключается погрешность от изменения крутизны интегратора и в схеме отсутствует дифференциальный усилитель, а следовательно, и его погрешность. Исключается также погрешность от схе№1 сравнения при выполнении операции вычитания близкихwhere K is the block transfer coefficient. Thus, the proposed device allows to calculate the relative difference between the two DC voltages with high accuracy, since it eliminates the error from the change in the slope of the integrator and there is no differential amplifier in the circuit, and consequently, its error. It also excludes the error of the comparison scheme №1 when performing the operation of subtracting the close ones.

6565

5five

758177758177

66

по величине напряжений, являющаяся превалирующей, поскольку она имеет весовой, коэффициент, обратно пропорциональный преобразуемой относительной разности.largest stress, which is prevalent because it has a weight, a coefficient inversely proportional to the relative difference being converted.

Claims (1)

Формула изобретения $Claims $ Устройство для вычисления относительной разности двух напряжений постоянного тока, содержащее первый перекидной ключ, входы которого являются входами устройства, первый масштабный резистор, подключенный ко входу первого операционного усилителя, в отрицательную обратную связь которого включен первый интегрирую- 15 щий конденсатор, второй перекидной ключ, неподвижный контакт которого подключен ко входу, а подвижный к выходу первого операционного усилителя, схему сравнения, один вход ко- 20 торой подключен к выходу первого операционного усилителя, а выход схемы сравнения подключен к счетному входу первого триггера, выход первого триггера соединен с управляющим входом 25 первого перекидного ключа, и фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены второй масштабный резистор, второй операционный усилитель, второй интегрирующий конденсатор,A device for calculating the relative difference of two DC voltages, containing the first switch key whose inputs are the device inputs, the first large-scale resistor connected to the input of the first operational amplifier whose negative feedback includes the first integrated capacitor, the second switch key, fixed the contact of which is connected to the input, and the movable one to the output of the first operational amplifier, the comparison circuit, one input of which is connected to the output of the first operating device and the output of the comparison circuit is connected to the counting input of the first trigger, the output of the first trigger is connected to the control input 25 of the first reversing key, and a filter, characterized in that, in order to improve the accuracy, a second scale resistor, a second operational amplifier, and a second integration capacitor ,третий перекидной ключ и второй триггер, причем второй масштабный резистор подключен ко входу второго операционного усилителя, в отрицательную обратную связь которого включен второй интегрирующий конденсатор, третий перекидной ключ, один неподвижный контакт которого соединен со входом второго операционного усилителя, счетный вход второго триггера подключен к выходу первого триггера, а выходы к управляющим входам второго и третьего перекидных ключей, второй неподвижный контакт третьего перекидного ключа соединен с неподвижным контактом второго ключа и со входом схемы сравнения, ко второму входу схемы сравнения подключен подвижный контакт первого перекидного ключа, входы масштабных резисторов соединены с первым неподвижным контактом первого перекидного ключа и с клемлой первого входного напряжения, второй неподвижный контакт первого ключа подключен к клемме второго входного напряжения ., the third cross over key and the second trigger, the second large-scale resistor connected to the input of the second operational amplifier, the negative integrator of which includes the second integrating capacitor, the third cross-coupling key, one fixed contact of which is connected to the input of the second operational amplifier, the counting input of the second trigger connected to the output of the first trigger, and the outputs to the control inputs of the second and third cross over keys, the second fixed contact of the third cross over key is connected to the fixed contact The second key and with the input of the comparison circuit are connected to the second input of the comparison circuit the moving contact of the first toggle key, the inputs of the scale resistors are connected to the first fixed contact of the first toggle key and to the terminal of the first input voltage, the second fixed contact of the first key is connected to the terminal of the second input voltage .
SU782596604A 1978-03-29 1978-03-29 Device for computing relative difference of two dc voltages SU758177A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782596604A SU758177A1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Device for computing relative difference of two dc voltages

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782596604A SU758177A1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Device for computing relative difference of two dc voltages

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU758177A1 true SU758177A1 (en) 1980-08-23

Family

ID=20756183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782596604A SU758177A1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Device for computing relative difference of two dc voltages

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU758177A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3488588A (en) Digital voltmeter
SU758177A1 (en) Device for computing relative difference of two dc voltages
GB1452791A (en) Analog computer circuits
SU1764063A1 (en) Integrator
SU830417A1 (en) Sine converter
SU1034050A1 (en) Frequency pulse device for extracting square root
SU1112373A1 (en) Device for taking logarithm of signal ratio
SU464969A1 (en) Analog-to-digital converter
SU627587A1 (en) Analogue-digital integrator
SU947874A1 (en) Logarithmic a-d converter
SU1242991A1 (en) Device for multiplying electrical signals together
SU464781A1 (en) The converter of small displacements in the duty cycle
SU1132349A1 (en) Adjustable triangular voltage generator
SU587508A1 (en) Analogue storage
SU809241A1 (en) Functional frequency converter
SU417731A1 (en)
SU752370A1 (en) Logarithmic analogue-digital converter
SU668088A1 (en) Non-electric value-to-time interval converter
SU1013979A1 (en) Integrator
SU873387A1 (en) Analog digital filter
SU1083203A1 (en) Dividing device
SU1024941A1 (en) Differentiator
SU809536A1 (en) Pulse-width modulator
SU712951A1 (en) Current-to-frequency converter
SU600728A1 (en) Analogue-digital converter