SU972521A1 - Устройство дл определени разности двух напр жений - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения разности двух входных напряжений.

Известно устройство, содержащее трансформатор и усилитель, которое 5 позволяет получать разность двух входных напряжений [1 ].

Недостатком этого устройства является его сложность, обусловленная 1Г наличием трансформатора, а также то, что оно предназначено только для получения разности переменных напряжений.

Наиболее близким техническим ре- ·. р шением к изобретению является устройство для вычитания двух напряжений, выполненное в виде дифференциального усилителя, содержащего операционный усилитель и три делителя напря- ₂₍ жения, обеспечивающее вычитание переменных и постоянных напряжений [2 }.

Недостатком известного устройства является невысокая точность вычита2 ния из-за невысокого коэффициента ослабления синфазного напряжения. Последнее обусловлено трудностью подбора сопротивлений делителей напряжения с большой точностью из стандартных сопротивлений.

Целью изобретения является повышение точности вычитания за счет повышения коэффициента ослабления синфазного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения разности двух напряжений, содержащее дифференциальный операционный усилитель, выход которого является выходом устройства, и три резисторных делителя напряжения, первый из которых включен между выходом дифференциального операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, соединенной с одним из крайних выводов второго резисторного делителя напряжения, средний вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом третьего резисторного делителя напряжения, соединенного одним из крайних выводов со средним выводом первого ре- j зисторного делителя напряжения, введены масштабные резисторы и дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого соединен с другим крайним выводом второ- Ю го резисторного делителя напряжения, инвертирующий вход через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный резнетор подключен к первому входу устрой- 15 ,ства и к другому крайнему выводу третьего резисторного делителя напряжения, а неинвертирующий вход дополнительного дифференциального операционного усилителя является вторым го входом устройства.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифференциальные операционные усилители 1 и 2, 25 три резисторных делителя напряжения, выполненных соответственно на резисторах 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8, масштабные резисторы 9 и 10. Позициями 11 и 12 обозначены соответственно первый и зо второй входы устройства. ;

Устройство, обеспечивающее повышение коэффициента ослабления синфазного напряжения, работает следующим образом.

При подаче синфазного напряжения U на входы 11 и 12 устройства в точке 13 также появляется напряжение U, вследствие гальванической связи точек 11 и 13. На выходе усилителя 2 (в точке 14) также появляется напряжение II. Это является следствием того, что усиление усилителя 2 по неинвертирующему входу больше, чем усиление его по инвертирующему входу на единицу. Таким образом, синфазное напряжение, поданное на входы устройства, передается без усиления на усилитель

1. Разностное же напряжение передается в точку 14, усиленным в К раз (К обеспечивается выбором параметров резисторов 9 и 1 0 ).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет усилить разностное напряжение без усиления синфазного т. е. повышается коэффициент подавления синфазного напряжения, и за счет этого повышается точность вычитания напряжений.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использ вано дл  получени  разности двух входных напр жений. Известно устройство, содержащее трансформатор и усилитель, которое позвол ет получать разность двух входных напр жений t. Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность, обусловленна  наличием трансформатора, а также то, что оно предназначено только дл  получени  разности переменных напр жений . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  вычитани  двух напр жени выполненное в виде дифференциального усилител , содержащего операционный усилитель и три делител  напр жени , обеспечивакхцее вычитание пере менных и посто нных напр жений 2 }. Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность вычитани  из-за невысокого коэффициента ослабЛени  синфазного напр жени , Последнее обусловлено трудностью подбора сопротивлений делителей напр жени  с большой точностью из стандартных сопротивлений . Целью изобретени   вл етс  повышение точности вычитани  за счет повышени  коэффициента ослаблени  синфазного напр жени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  определени  разности двух напр жений, содержащее дифференциальный операционный усилитель, выход которого  вл етс  выходом устройства , и три резисторных делител  напр жени , первый из которых включен между выходом дифференциального операционного усилител  и шиной нулевого потенциала, соединенной с одним кэ крайних выводов второго резисторного делител  напр жени , средний вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного 397 усилител , инвертирующий вход которого соединен со средним выводом третье го резисторного делител  напр жени , соединенного одним из крайних выводов со средним выводом первого резисторного делител  напр жени , введены масштабные резисторы и дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого соединен с другим крайним выводом второго резисторного делител  напр жени , инвертирующий вход через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный резистор подключен к первому входу устрой ,ства и к другому крайнему выводу третьего резисторного делител  напр жени , а неинвертирующий вход дополнительного дифференциального oneрационного усилител   вл етс  вторым входом устройства. На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит дифференциальные операционные усилители 1 и 2, три резисторных делител  напр жени , выполненных соответственно на резисторах Зи, 5и6, 7и8, масштабные резисторы 9 и 10. Позици ми 11и12 обозначены соответственно первый и второй входы устройства. | Устройство, обеспечивающее повышение коэффициента ослаблени  синфазного напр жени , работает следующим образом. При подаче синфазного напр жени  и на входы 11 и 12 устройства в точке 13 также по вл етс  напр жение U, вследствие гальванической св зи точек 11 и 13. На выходе усилител  2 (в точке I) также по вл етс  напр жение и. Это  вл етс  следствием того, что усиление усилител  2 по неинвертирующему входу больше, чем усиление его по инвертирующему входу на единицу . Таким образом, синфазное напр жение , поданное на входы устройства, передаетс  без усилени  на усилитель 1. Разностное же напр жение передаетс  в точку k, усиленным в К раз (К обеспечиваетс  выбором параметров резисторов 9 и 10). Таким образам, предлагаемое устройство позвол ет усилить разностное 14 напр жение без усилени  синфазного, т. е. повышаетс  коэффициент подавлени  синфазного напр жени , и за счет этого повышаетс  точность вычитани  напр жений, Формула изобретени  Устройство дл  определени  разности двух напр жений, содержащее дифференциальный операционный усилитель, выход которого  вл етс  выходом устройства , и три резисторных делител  напр жени , первый из которых включен между выходом дифференциального операционного усилител  и шиной нулевого потенциала, соединенной с одним из крайних выводов второго резисторного делител  напр жени , средний вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилител , инвертирующий вход которого соединен со средним выводом третьего резисторного делител  напр жени , соединенного одним из крайних выводов со средним выводом первого резисторного делител  напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в устройство введены масштабные резисторы и дополнительный дифференциальный операционный усилитель, выход которого соединен с другим крайним выводом второго резисторного делител  напр жени , инвертирующий вход через первый масштабный резистор соединен с его выходом и через второй масштабный, резистор подключен к первому входу устройства и к другому крайнему выводу третьего резисторного делител  напр жени , а неинвертирующий вход дополнительного дифференциального операционного усилител   вл етс  вторым входом устройстйа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Справочник по радиотехнике. 1од ред. Смиренина.М.-Л., Госэнергоиздат,
2. 2. Гутников B.C. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л., Энерги , 1975, с. 3 (прототип).