Делитель напряжения

 

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повьш1ение коэффициента полезного действия. Делитель напряжения содержит основной и дополнительный масштабирующие блоки 1 и 2, источник 3 напряжения сигнала, операционный усилитель 4, выполняющий функции повторителя напряжения, элемент 5 нагрузки, первый и второй накопительные конденсаторы 6 и 7, первый,:: второй, третий и четвертый отсекающие диоды 8, 9,.10 и 11, общую шину 12, первый, второй, третий и четвертый масштабные резисторы 13, 14, 15 и 16. Повьш1ение коэффициента полезного действия достигается за счет использования энергии источника 3 напряжения сигнала для питания операционного уснсилителя 4. 1 ил. с со 4. 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1444831 А1 (5g 4 G 06 G 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4220394/24-24 (22) 24.02.87 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии при Томском политехничес- ком институте им. С.M.Êèðîâà (72) Г.И.Зайдман (53) 681.335 (088.8) (56) Смолов В.Б. Аналоговые вычислительные машины М.: Высшая школа, 1972, с.146-148, рис.4-6.

Авторское свидетельство СССР

В 648991, кл. G 06 G 7/46, 1979. (54) ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия ° Делитель,напряжения содержит основной и дополнительный масштабирующие блоки 1 и 2, источник 3 напряжения сигнала, операционный усилитель 4, выполняющий функции повторителя напряжения, элемент

5 нагрузки, первый и второй накопительные конденсаторы 6 и 7, первый, второй, третий и четвертый отсекающие диоды 8, 9,.10 и 11, общую шину 12, первый, второй, третий и четвертый масштабные резисторы 13, 14, 15 и 16.

Повышение коэффициента полезного действия достигается за счет использова" ния энергии источника 3 напряжения сигнала для питания операционного усисилителя 4. 1 ил.

1444831

11вык гдеБ „К1

К2

Ц „К1 + 13 „(1 — К1) К2, (1) напряжение на неинверти" рующем входе операционного ,45 усилителя 4; коэффициент, учитываюший отличие напряжения на соединенных втором и третьем масштабных резисторах 14 и

15 (на дополнительном входе повторителя напряжения на операционном усилителе 4) относительно неинвертирующе"

ro входа операционного усилителя 4; 55 коэффициент передачи повторителя напряжения на операционном усилителе 4.

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам и может быть, использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия.

На чертеже изображена функциональная схема делителя напряжения..

УстрОйство содержит масштабирующие 19 блоки 1 и 2, источник 3. напряжения сигнала, операционный усилитель 4, элемент 5 нагрузки, первый и второй накопительные конденсаторы 6 и 7, первый — четвертый отсекающие диоды 8-11,15 общую шину 12, первый — четвертый масштабные резисторы 13-16.

Делитель напряжения работает следующим образом, На первые входные шины основного 2g и дополнительного масштабирующих блоков 1 и 2 поступает сигнал от источника 3 напряжения сигнала.

Операционный усилитель 4 выполняет функцию повторителя напряжения, причем осуществляет сравнение уровней напряжений на выходах основного и до- . полнительного масштабирующих блоков и 2, выделяет разность этих напряжений и суммирует разностное напряжение с выходным напряжением дополни" тельного масштабирующего блока 2, ко" торое формируется на соединенных втором и третьем масштабных резисторах

14 и 15. Таким образом, уровень напряжения на элементе 5 нагрузки практически равен выходному напряжению основного масштабирующего блока 1.

Напряжение на выходе операционного усилителя 4, т.е. на элементе 5 нагрузки, равно:

Из анализа выражения (1) следует, что операционный усилитель 4 передает на элемент 5 нагрузки только разностный сигнал с выходов основного и дополнительного масштабирующих блоков

1 и 2 такой величины, чтобы суммарное напряжение на элементе 5 нагрузки равнялось выходному напряжению основного масштабирующего блока 1. Зто следует из (1), если К1 = 1.

Гсли коэффициенты передачи основно" го и дополнительного масштабирующих блоков 1 и 2 примерно равны, то К1 = 1.

Следовательно, динамический диапазон повторителя напряжения на операционном усилители 4 может быть небольшим.

Шунтирующее действие, оказываемое по неинвертирующему входу операционным усилителем 4 на выходное сопротивление основного масштабирующего блока

1, сведено к минимуму, что обеспечи- вает высокую точность коэффициента

f передачи основного масштабирующего блока 1.

Питание операционного усилителя

4 осуществляется за счет электроэнергии источника 3 напряжения сигнала.

Величина напряжения выпрямителя, вы" . полненного на отсекающих диодах 8-1 I определяется падением напряжения на втором и третьем масштабньгх резисторах 14 и 15. Выпрямитель нагружен на последовательно соединенпые первый и второй накопительные конденсаторы

6 и 7 и на входное сопротивление со стороны шин питания операционного усилителя 4. Пусть мгновенное значе" ние входного напряжения положительно. Тогда входной ток дополнительного масштабирующего блока 2 в точке соединения первого и второго масштабных резисторов 13 и 14 разветвляется на две составляющие. Первая составляющая протекает через входные шины выпрямителя, вторая — через второй и третий масштабные резисторы 14 и 15. Первая составляющая тока заряжает первый и второй накопительные конденсаторы 6 и 7 в течение положительных и отрицательных полуволн входного напряже" ния дополнительного масштабирующего блока 2. При равных величинах емкос-.: тей первого и второго накопительных конденсаторов 6 и 7 к шинам операционного усилителя 4 прикладываются равные и разнонолярные напряжения> обеспечивающие работоспособность операционного усилителя 4.

Составитель 0.0траднов

Техред M.Ëèpbê

Редактор M.Öèòêèíà

Корректор A.0áðó÷àð

Заказ 6509/51

Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14448

Таким образом, в делителе напряжения электрическая энергия, затрачиваемая на нагрев резисторов дополнительного масштабирующего блока 2, 6 используется для питания операцион ного усилителя 4, что повышает коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

Делитель напряжения, содержащий основной и дополнительный масштаби" рующие элементы, первые входы которых поцключены к информационному входу делителя напряжения, операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с выходом основного

:масштабирующего блока, инвертирующий вход и выход операционного усилителя подключены к входуi элемента нагрузки,20 отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него введены первый и второй накопительные конденсаторы, первый, второй, третий и четвертый отсекающие 2б диоды, а дополнительный масштабирующий элемент выполнен в виде носледовательно соединенных первого, второго,.

31 4 третьего и четвертого масштабных резисторов, причем свободный вывод первого масштабного резистора является входом дополнительного масштабирующего блока, свободный вывод четвертого масштабного резистора подключен к шине нулевого потенциала, общий вывод первого и второго масштабных резисторов соединен с анодом первого и с катодом второго отсекающих диодов, общий вывод третьего и четвертого масштабных резисторов соединен с анодом третьего и катодом четвертого отсекак1щих диодов, катоды первого и третьего отсекающих диодов подключены к первой обкладке первого накопительного конденсатора и к положительной шине питания операционного усилителя, аноды второго и четвертого отсекающих диодов соединены с первой обкладкой второго накопительного конденсатора и отрицательной шиной питания операционного усилителя, вторые обкладки первого и второго накопительных конденсаторов соединены с общим выводом первого и второго масштабных резисторов.