SU840941A1 - Масштабный преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относится к усилительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известны усилительные устройства, предназначенные для масштабирования сигналов, содержащие операционные усилители, масштабные резисторы [Ϊ],

Недостаток устройства - низкая точность работы.

Наиболее близким к предлагаемому является масштабный преобразователь, содержащий заключенные в защитный экран операционный усилитель, к входу питания которого подключен изолированный источник питания, вход операционного усилителя соединен с высокопотенциальным входом масштабного преобразователя, выход операционного усилителя является выходом, масштабного преобразователя, соединенные пос ледовательно η масштабных резисторов обратной связи, первый вывод первого масштабного резистора обратной ' 2 связи присоединен к общей шине операционного усилителя, η ключевых элементов, входы которых подключены к низкопотенциальному входу масштабного преобразователя, выход каждого ключевого элемента соединен со вторым выводом соответствующего масштабного резистора обратной связи, блок управления, выходы которого присоединены к управляющим входам соответствующих ключевых элементов, к выходу операционного усилителя подключен первый вывод выходного операционного резистора, защитный экран соединей с низкопотенциальным входом масштабного преобразователя ΜНедостаток известного устройства· малая точность работы, обусловленная нелинейностью масштабирования и невысоким коэффициентом ослабления синфазного сигнала.·

Цель изобретения - повышение точности работы за счет повышения линейности масштабирования и увеличе840941 ния коэффициента подавления синфазного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в него введены дополнительные операционный усилитель и подключенный к его входу питания изолированный источник питания, причем вход дополнительного операционного усилителя соединен с общей шиной масштабного преобразователя, второй вывод выходного операционного резистора подключен к общей шине.дополнительного операционного усилителя, выход которого присоединен к другому выводу η-го масштабного резистора обратной связи.

На чертеже представлена функциональная схема масштабного преобразователя.

Устройство содержит операционный усилитель 1, масштабные резисторы 2-1 ....2-п, обратной связи^ ключевые элементы 3-1....3-п, блок 4 управления, выходной операционный резистор 5, дополнительный операционный усилитель 6, высокопотенциальный и низкопотенциальный входы 7 и 8 масштабного преобразователя, выход 9 масштабного преобразователя, защитный экран 10, общая шина 11 масштабного преобразователя, изолированный источник 12 и дополнительный изолированный источник 13 питания.

Масштабный преобразователь работает следующим образом.

Сигналами от блока 4 управления замыкаются соответствующие ключевые элементы, например, ключевой элемент 3-1. Входной сигнал и синфазный сигнал поступают на высокопотенциальный вход 7 и низкопотенциальный вход 8 масштабного преобразователя.

Под действием входного сигнала на выходном операционном резисторе 5, выделяется напряжение, величина которого определяется коэффициентом уси ления операционного усилителя 1 и величинами сопротивлений масштабных резисторов 2-1...2П обратной связи.

Синфазный сигнал, приложенный между входами 7. и 8, защитным экраном 10- и общей шиной 11, через ключевые элементы 3-1...3-п и масштабные резне торы 2-1...2-п обратной связи поступает на общую шину операционного усилителя 1 и выход дополнительного операционного усилителя 6.

Дополнительный операционный усипитель 6 удерживает потенциал своей общей шины на уровне близком к потенциалу общей шины 11 масштабного преобразователя. Причем величина этого потенциала обратно-пропорциональна величине коэффициента усиления дополнительного операционного усилителя 6, который может быть выбран достаточно большой величины. Тогда общая шина дополнительного операционного усилителя 6 и общая шина 11 масштабного преобразователя будут эквипотенциальны.

Коэффициент масштабирования масштабного преобразователя равен отношению величин сопротивлений выходного операционного резистора 5 и масштабного резистора 2-1 обратной связи (или набора этих резисторов, определяемого положением ключевых элементов 3-1....3-п).

Величина коэффициента ослабления синфазного сигнала определяется только утечками между обмотками трансформаторов изолированных источников питания .12 и 13 и утечкой между измерительной и управляющей цепями ключевых элементов 3-1...3-п.

Предлагаемый масштабный преобразователь обеспечивает высокую стабильность напряжения смещения, возможность подключения нагрузки, соединенной с общей шиной 11. При этом емкость связи дополнительного операционного усилителя 6 не уменьшает коэффициент подавления синфазного сигнала и не требуется специального экранирования введенных функциональных блоков.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к усилительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Известны усилительные устройства, предназначенные дл  масштабировани  сигналов, содержащие операционные усилители, масштабные резисторы 1J. Недостаток устройства - низка  точ . ность работы. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  масштабный преобразователь, содержащий заключенные в защитный экран операционный усилитель, к входу питани  которого подключен изолированный источник питани , вход операционного усилител  соединен с высокопотенциальным входом масштабного преобразовател , выход операционного усилител   вл етс  выходом, масштабного преобразовател , соединенные по ледовательно п масштабных резисторов обратной св зи, первый вывод перйого масштабного резистора, обратной СВЯЗИ присоединен к общей шине операционного усилител , п ключевых злементов , входы которых подключены к низкопотенциальному входу масштабного преобразовател , выход каждого ключевого элемента соединен со вторым выводом соответствующего масштабного резистора обратной св зи, блок управлени , выходы которого присоединены к управл ющим входам соответствующих ключевых элементов, к выходу операционного усилител  подключен первый вывод выходного операционного резистора, защитный экран соединен с низкопотенциальным входом масштабного преобразовател 
2. 2. Недостаток известного устройства- мала  точность работы, обусловленна  нелинейностью масштабировани  и невысоким коэффициентом ослаблени  синфазного сигнала. Цель изобретени  - повьшение точности работы за счет повьш1ени  линейности масштабировани  и увеличе3 ни  коэффициента подавлени  синфазного сигнала. Поставленна  цель достигаетс  тем что в него введены дополнительные операционный усилитель и подключенный к его входу питани  изолированный источник питани , причем вход до полнительного операционного усилител  соединен с общей шиной масштабного преобразовател , второй вывод выходного операционного резистора подключен к общей шине.дорюлнительного операционного усилител , выход которого присоединен к другому выводу п-го масштабного резистора обратной св зи. На чертеже представлена функцио-, нальна  схема масштабного преобразовател . Устройство содержит операционный усилитель 1, масштабные резисторы 2 ....2-п, обратной св зи,ключевые эле менты 3-1....3-п, блок 4 управлени , выходной операционный резистор 5, до полнительный операционный усилитель 6, высокопотенциальный и низкопотенциальный входы 7 и 8 масштабного пре образовател , выход 9 масштабного преобразовател , защитный экран 10, обща  шина 11 масштабного преобразовател , изолированный источник 12 и дополнительный изолированный источник 13 питани . Масштабный преобразователь работа ет следующим образом. Сигналами от блока 4 управлени  замыкаютс  соответствующие ключевые элементы, например, ключевой элемент 3-1. Входной сигнал и синфазный сигнал поступают на высокопотенциальный вход 7 и низкопотенциальный вход 8 масштабного преобразовател . Под действием входного сигнала на {лсодном операционном резисторе 5 выдел етс  напр жение, величина которого определ етс  коэффициентом ус лени  операционного усилител  1 и ве личинами сопротивлений масштабных ре зисторов 2-1...2П обратной св зи. Синфазный .сигнал, приложенный меж ду входами 7. и 8, защитным экраном 10 - и общей шиной 11, через ключевые элементы 3-1...3-п и масштаб-ные рези торы 2-1...2-п обратной св зи поступает на общую шину операционного усилител  1 и выход дополнительного операционного усилител  6. 54 Дополнительный операционный усипитель 6 удерживает потенциал своей общей шины на уровне близком к потенциалу общей шины 11 масштабного преобразовател . Причем величина этого потенциала обратно-пропорциональна величине коэффициента усилени  дополнительного операционного усилител  6, который может быть выбран достаточно большой величины. Тогда обща  шина дополнительного операционного усилител  6 и обща  шина 11 масштабного преобразовател  будут эквипотенциальны . Коэффициент масштабировани  масштабного преобразовател  равен отношению величин сопротивлений выходного операционного резистора 5 и масштабного резистора 2-1 обратной св зи (или набора этих резисторов, определ емого положением ключевых элементов 3-1....3-п). Величина коэффициента ослаблени  синфазного сигнала определ етс  только утечками между обмотками трансформаторов изолированньрс источников питани  .12 и 13 и утечкой между измерительной и управл ющей цеп ми ключевых элементов 3-1...3-п. Предлагаемый масштабный преобразователь обеспечивает высокую стабильность напр жени  смещени , возможность подключени  нагрузки, соединенной с общей шиной 11. При этом емкость св зи дополнительного операционного усилител  6 не уменьшает коэффициент подавлени  синфазного сигнала и не требуетс  специального экранировани  введенных функциональных блоков. Формула изобретени  МасштабныЕй преобразователь, содержащий заключенные в защитный экран операционный усилитель, к входу питани  которого подключен изолированный источник питани , вход операционного усилител  соединен с высокопотенциальным входом масштабного преобразовател , выход операционного усилител   вл етс  выходом масштабного преобразовател , соединенные последовательно п масштабных резисторов обратной св зи. Первый вывод первого масштабного резистора обратной св зи присоединен к общей шине