(54) tWTErPATOP ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(54) tWTErPATOP PERIODIC SIGNALS
.1 . ; Изобретение относитс к автомати ке и вычислительной технике и, в частности, может быть использовано в импульсной и электроизмерительной технике. Известен интегратор til на операционном усилителе с емкостной об ратной св зью и активным сопротив/йк ниём на входе усилител . Напр жение Hct входе такого интегратора определ етс уравнением . где С - емкость конденсатора обратной св зи интегратора; г - сопротивление резисторе по ключенного ко входу интегра тора; и - интегрируемое напр жение, подключаемое ко входу интегратора через сопротивление г. Однако выражение (1) определ ет только при идеальной работе операционного усилител . Реальньй операционный усилитель имеет некоторое напр жение смещени , обусловленное разбалансами и несимметрией дифференциальных каскадов внутри самого операционного .усилител и Неодинаковыми входными токами, реверсивного и нереверсивного входов операционного уси лител .Полна настрс 4ка усилител с учетом напр жени смещени и входных токов невозможна из-за их дрейфа.Вли ние этих факторов на интегратор равносильно подключению паразитных источников ко входу операционного усиг лител , кото(ше увеличива напр жение на выходе,увод т усилитель в насыщение . Таким образом,на выходе интегратора с реальным операционным усилите леи содержитс посто нна составл юща ,а полезный сигнал интегрируетс с погрешност ми,так как усилитель находитс в насыщенном состо нии. Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс ин тегратор, содержащий интегрирующий операционный усилитель и схему компенсации дрейфа, состо щую из ин-г вертирующего усилител и подключенно го к его выходу шунтирующего конден .сатОра Г 2 . Известный интегратор позвол ет по высить точность интегрировани за счет исключени вли ни переменной cocjaвл ющей напр жени дрейфа, но не устран ет вли ни посто нной составл ющей , что снижает точность интегрировани . Целью изобретени вл етс повышение точности интегрировани за счет уменьшени погрешности, вызванной дрейфом нул . Поставленна цель достигаетс тем, что в интегратор периодических сигналов , содержащий интегрирующий операционный усилитель, инвертирующей вход которого вл етс входом, а выход выходом интегратора, подключенным через последовательно соединенные ин вертирующий усилитель, ограничивающий резистор и шунтирующий конденсатор к шине нулевого потенциала, введены повторитель напр жени и трансформатор вторична обмотка которого включена между общим выводом ограничивающего резистора и шунтирующего конденсатора , соединенным с входом повторител напр жени , и неинвертирующим входом интегрирующего операционного усилител , выход повторител напр жени через первичную обмотку трансформатора подключен к шине нулевого потенциала . Вторична обмотка трансформатора подключаетс между неинвертирующим входом основного усилител и узлом соединени и резистора таким образом чтобы пол рность напр жени этой обмотки была противоположной напр жению на конденсаторе. На чертеже представлена принципиальна схема интегратора. Интегратор содержит интегрирующий операционный усилитель 1, инвертирующий усилитель 2, ограничивающий резистор 3| шунтирующий конденсатор 1, трансформатор 5. повторитель 6 напр жени . Выход интегрирующего операционного усилител 1 вл етс выходом интегратора 7. Выход интегратора 7 подсоединен к инвертирующему входу инвертирующего 9 1 усилител 2, выход которого подключен к резистору 3. Второй вывод резистора 3 соединен с конденсатором t, втора обкладка которого заземлена. Между общим выводом конденсатора и резистора 3 и инвертирующим входом интегрирующего усилител 1 включена вторична обмотка трансформатора 5 первична обмотка которого подключена к выходу повторител 6, вход которого подключен к конденсатору Ц. Сигнал от посто нных во времени источников, какими можно считать паразитные источники, вызывающие смещение нул операционного усилител , передаетс с выхода интегратора 7 через инвертирующий усилитель 2, через сопротивление 3 и вторичную обмотку трансформатора 5 на неинвертирующий °f усилител 1, создава глубокую отрицательную обратную св зь по посто нному току. Эта св зь ослабл ет посто нную составл ющую. Дл переменной составл ющей выходного сигнала эта обратна св зь . ослабл етс подключением шунтирующего конденсатора. По вление переменной составл ющей напр жени на конденсаторе k приводит к искажению интегрировани . При увеличении емкости конденсатора k погрешности интегрировани уменьшаютс . Однако, как показали теоретические исследовани схемы, при несоблюдении услови r-,C-i(k + if /itkr Cn (2) В схеме возникают колеЬатёльные процессы , что недопустимо. Этот вывод проверен и подтвержден экспериментально . В выражении (2)1с - коэффициент усилени инвертирующего усилител . Дл компенсации этих погрешностей напр жение от конденсатора передаетс через повторитель и трансформатор 5. Коэффициент трансформации выбираетс таким, чтобы напр жение на вторичной обмотке трансформатора 5 было бы равным напр жению на конденсаторе ). Поскольку трансформатор практически работает в режиме холостого хода, то коэффициент будет равен единице. Использование предлагаемой компенсации источников смещени нул операционного усилител в интеграторах позвол ет повысить точность интегрировани сигналов, не содержащих посто нных составл ющих..one . ; The invention relates to automation and computer technology and, in particular, can be used in pulse and electrical engineering. The til integrator on the operational amplifier with capacitive feedback and active resistance at the input of the amplifier is known. The voltage Hct of the input of such an integrator is determined by the equation. where C is the capacitor of the integrator feedback capacitor; g is the resistance of the resistor connected to the integrator input; and - the integrated voltage connected to the input of the integrator through the resistance r. However, expression (1) determines only when the op amp is working perfectly. A real operational amplifier has a certain bias voltage due to imbalances and asymmetry of differential stages inside the operational amplifier itself and unequal input currents, reversible and non-reversible inputs of the operational amplifier. drift. The effect of these factors on the integrator is equivalent to connecting parasitic sources to the input of the operating amplifier, which (more by increasing the output voltage, Thus, at the output of the integrator with real operational amplifiers, the constant component is contained, and the useful signal is integrated with errors, since the amplifier is in a saturated state. The closest in technical essence to the proposed one is A tegrator containing an integrating operational amplifier and a drift compensation circuit, consisting of an ing-turn amplifier and a shunt capacitor from the G 2 cathode connected to its output. The well-known integrator makes it possible to improve the accuracy of integration by eliminating the influence of the variable co-driving drift voltage, but does not eliminate the influence of the constant component, which reduces the accuracy of the integration. The aim of the invention is to improve the integration accuracy by reducing the error caused by the zero drift. This goal is achieved by introducing a voltage follower into the integrator of a periodic signal containing an integrating operational amplifier whose inverting input is an input and an output of an integrator connected via a serially connected inverting amplifier, limiting resistor and shunt capacitor to the zero potential bus. and a transformer whose secondary winding is connected between a common terminal of a limiting resistor and a shunt capacitor connected to the input n vtoritel voltage and the non-inverting input of the integrating operational amplifier, repeater output voltage through the primary winding of the transformer is connected to zero potential bus. The secondary winding of the transformer is connected between the non-inverting input of the main amplifier and the connection node and the resistor so that the polarity of the voltage of this winding is opposite to the voltage across the capacitor. The drawing is a schematic diagram of an integrator. The integrator contains an integrating operational amplifier 1, an inverting amplifier 2, a limiting resistor 3 | shunt capacitor 1, transformer 5. voltage follower 6. The output of the integrating amplifier 1 is the output of the integrator 7. The output of the integrator 7 is connected to the inverting input of the inverting 9 1 amplifier 2, the output of which is connected to a resistor 3. The second terminal of the resistor 3 is connected to a capacitor t, the second plate of which is grounded. The secondary winding of the transformer 5 is turned on between the common output of the capacitor and resistor 3 and the inverting input of the integrating amplifier 1 whose primary winding is connected to the output of the repeater 6, whose input is connected to the capacitor C. A signal from constant sources, which can be considered as parasitic sources causing bias zero of the operational amplifier, transmitted from the output of the integrator 7 through the inverting amplifier 2, through the resistance 3 and the secondary winding of the transformer 5 to the non-inverting ° f amplifier 1, creating deep negative DC feedback. This bond weakens the constant component. For a variable component of the output signal, this feedback is. attenuated by connecting a shunt capacitor. The occurrence of a variable component voltage on the capacitor k leads to a distortion of the integration. By increasing the capacitor capacitance k, the integration errors are reduced. However, as the theoretical studies of the scheme showed, if the condition r-, Ci (k + if / itkr Cn (2) is not observed), coherent processes arise in the scheme, which is unacceptable. This conclusion is verified and confirmed experimentally. In expression (2) 1c is the gain inverter amplifier. To compensate for these errors, the voltage from the capacitor is transmitted through a repeater and a transformer 5. The transformation ratio is chosen so that the voltage on the secondary winding of the transformer 5 would be equal to the voltage on the capacitor). Since the transformer practically works in idle mode, the coefficient will be equal to one. The use of the proposed compensation of the bias zero sources of the operational amplifier in the integrators makes it possible to increase the accuracy of the integration of signals that do not contain constant components.