Делитель напряжения
Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повьшение точности . Делитель напряжения содержит основной 1 и дополнительный 2 масштабирующие блоки, повторитель напряжения 3, источник напряжения 4, элемент нагрузки 5, первый 6 и второй 7 ключи, блок управления 8, общую шину 9, блок 10 выделения модуля напряжения, дифференциальный сглаживающий фильтр 11, усилитель напряжения рассогласования 12, блок оптронов 13, элемент 14 с управляемым сопротивлением, источник опорного напряжения 15, операционньш усилитель 16, первый 17 и второй 18 источники питания. Работа делителя на-i пряжения основана на изменении масдополнительного масштабирующего блока 2 так, чтобы уменьшалось напряжение между общей шиной повторителя напряжения 3 и его выходом. 1 ил. to (Л с
(i) 4 С 06 С 7/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
«= ф - .=.-- СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4193620/24-24 (22) 24. 12, 86 (46) 23,09,88, Бюл. N 35 (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при
Томском политехническом институте им. С.M. Кирова (72) Г.И. Зайдман и M.С. Ройтман (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 648991, кл. G 06 G 7/16, 1977.
Авторское свидетельство СССР
У 1179382, кл. С 06 G 7/16, 1986. (57) Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точ„,SU„„1425723 А 1 ности. Делитель напряжения содержит основной 1 и дополнительный 2 масштабирующие блоки, повторитель напряжения 3, источник напряжения 4, элемент нагрузки 5, первый 6 и второй
7 ключи, блок управления 8, общую шину 9, блок 10 выделения модуля напряжения, дифференциальный сглаживающий фильтр 11, усилитель напряжения рассогласования 12, блок оптронов 13, элемент 14 с управляемым сопротивлением, источник опорного напряжения 15, операционный усилитель 16, первый 17 и второй 18 источники питания. Работа делителя на-: пряжения основана на изменении мас- Я ш" аба дополнительного масштабирующего блока 2 так, чтобы уменьшалось напряжение между общей шиной повторителя напряжения 3 и его выходом. ил.
1425723
Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналого- вых вычислительных машинах.
Цель изобретения — повышение точности, На чертеже изображена функциональная схема делителя напряжения.
Делитель напряжения содержит ос- . новной 1 и дополнительный 2 масштабирующие блоки, повторитель 3. напряжения, источник 4 напряжения, элемент 5 нагрузки, первый 6 и второй 7 ключи, блок 8 управления, общую шину
9 делителя напряжения, блок 10 выделения модуля напряжения, дифференциальный сглаживающий фильтр 11, усилитель 12 напряжения рассогласования, блок 13 оптронов, элемент 14 с управ- 20 ляемым сопротивлением, источник 15 . опорного напряжения, операционный
16.усилитель, первый 17 и второй 18 источники питания, Делитег ь напряжения работает сле- 25 дующим образом.
Сигналом с выхода блока 8 управления замыкаются первый б-и второй
7 ключи.
Если мгновенное значение напря- 30 жения на выходе источника 4 напряжения положительно, то на входе повторителя 3 напряжения и на элементе
5 нагрузки оно положительно. Если мгновенное значение напряжения на выходе источника 4 напряжения отрицательно, то и на элементе 5 нагрузки оно отрицательно.
Повторитель 3 напряжения сравнива-. ет уровни напряжений на выходах первого 6 и второго 7 ключей, выделяет разность этих. напряжений и суммирует выделенную разность напряжений с выходным напряжением второго ключа 7. Таким образом, уровень напряжения на элементе 5.нагрузки практически равен выходному напряжению основного . масштабирующего блока
4 ЦВХ 19
50 где U — напряжение на выходе второго
1 ключа 7;
U — напряжение на выходе первого
Вх ключа б;
К вЂ” коэффициент передачи повто1
55 рителя 3 напряжения относительно его общей шины.
Выходное напряжение повторителя
3 напряжения можно записать в виде (2) где U х — напряжение между неинвертирующим входом операционного усилителя 16 и общей шиной повторителя напряж е ния .
В свою очередь входное напряжение повторителя 3 напряжения можно представить как результат воздействия синфаэных напряжений с выходов первого 6 и второго 7 ключей, т.е.
U8Ä, -и„„-Uex ° K, -ПВ„ (1-К,). (3) После подстановки (3) в (2) имеют (4) Напряжение на элементе. 5 нагрузки равно сумме напряжений (1) и (4), тогда
11ВЫХ ПВх Кх ПВ)с (1 К1 ) К2.
Иэ анализа (5) следует, что повторитель 3 напряжения передает на элемент 5 нагрузки лишь разностный сигнал с выходов первого б и второго 7 ключей,. такой величины, что суммарное напряжение на элементе 5 нагруз-, ки равняется выходному напряжению первого ключа 6. Поскольку падение напряжения на первом ключе 6 близко к нулю, то напряжение на элементе
5 нагрузки равно выходному напряжению основного масштабирующего блока
1. Это следует из (5), если К = 1 °
Иэ выражения (5) также видно, что в качестве повторителя 3 напряжения можно применить операционный усилитель с малым динамическим диапазоном, так как на его вход подается лишь напряжение (6) U8х(1-К!) К2
Если коэффициенты передач основно-. го 1 и дополнительного 2 масштабирующих блоков примерно равны, то К 1.
Следовательно, динамический диапазон повторителя 3 напряжения может быть небольшим, В то же время по неинвертирующему входу шунтирующее действие, оказываемое повторителем 3 напряжения на выходное сопротивление основного масштабирующего блока 1 сведено к минимуму, а следовательно, тем самьм обеспечена высокая точность коэффициента передачи основного масштабирующего блока 1.
25723
Формула изобретения
Делитель напряжения, содержащий основной и дополнительный масштабирующие блоки, к первым входным шинам которых подключена первая шина источника напряжения, вторая входная
Отраднов
Корректор. 3 Лончакова
Составитель О, Техред M,Äèäûê
Редактор М. Бланар
Заказ 4773/49 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4
14 . При увеличении тока нагрузки, росте линейных искажений дополнительного масштабирующего блока 2 и повторителя 3 напряжения возрастает напряжение между выходной шиной повторителя 3 напряжения относительно общей точки соединения источников
17 и 18 питания. Это напряжение вы прямляется блоком 10 выделения модуля напряжения и поступает через сглаживающий фильтр 11 на вход усилителя 12 напряжения рассогласования, на сглаживающий фильтр 11 в противо фазе его выходному напряжению подается напряжение от источника 15 опорного напряжения, поэтому на входе усилителя 12 напряжения рассогла" сования действует разностное напряжение, которое им усиливается и подается на входные шины блока 13 оптронов, например на последовательно соединенные светодиоды. Под действием световых потоков светодиодов световоспринимающие элементы, например фотодиоды, генерируют фота-ЭДС, которая, воздействуя на управляющий вход элемента 14 с. управляемым сопротивлением, например полевой транзистор, изменяет сопротивление между электродами сток-исток. При этом выходное напряжение дополнительного масштабирующего блока 2 варьируется в направлении уменьшения напряжения между общей точкой соединения источников
17 и 18 напряжений питания и выходной шины повторителя 3 напряжения, а следовательно, тем самым обеспечена высокая точность работы делителя напряжения. шина основного масштабирующего блока соединена с второй шиной источника напряжения и является общей шиной делителя напряжения, выход основного
5 масштабирующего блока через первый ключ подключен к входу повторителя напряжения, выход дополнительного масштабирующего блока через второй ключ соединен с общей шиной питания повторителя напряжения, к выходу которого подключен элемент нагрузки, управляющие входы первого и второго ключей подключены к выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок вьщеления модуля напряжения, дифференциальный сглаживающий фильтр, источник опорных напряжений, усилитель напряжения рассогласования, блок оптронов и элемент с управляемым сопротивлением, источник опорного напряжения, причем пер- вая входная шина блока выделения
25 модуля напряжения соединена с общей шиной питания повторителя напряжения, выход которого подключен к второй входной шине блока выделения модуля напряжения, выход которого соединен с первым входом дифференциального сглаживающего фильтра, к второму входу которого подключен Выход источника опорного напряжения, выход дифференциального сглаживающего фильтра ссединен с входом усилителя напряжения рассогласования, первая и вторая выходные шины которого подключены к входным шинам блока оптронов, первая и вторая выходные шины которого сое40 динены с первой и второй управляю,щими шинами элемента с управляемым сопротивлением, первая информацион ная шина которого подключейа к второй входной шине дополнительного масштабирующего блока, вторая информационная шина элемента с управляемым сопротивлением соединена с общей шиной делителя напряжения.
