Интегратор на полупроводниковых элементах

 

О Il Й С А Н И Е 243275

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 2.Х.1967 (№ 1186699/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 25ЛК1969. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 24.IX.1969

Кл. 42m<, 7/18

МПК G 06д

УДК 681.335.713(088.8) Комитет по делай изобретений и открытий лои Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

М. С. Белицкая и Л. Н. Волков .5оесоюзнал на ентно-твин",ческг .

Научно-исследовательский институт постоянного тока библиотека ййБ1 — е - "

Заявитель

ИНТЕГРАТОР НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Известны интеграторы на полупроводниковых элементах, содержащие накопительные емкости, прерыватели, генераторы тока, зарядные устройства, нуль-органы, источники стабилизированного напряжения, блоки цифровой индикации, резисторы и терморезисторы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем коллектор транзисторапрерывателя и эмиттер транзистора генератора тока через резисторы |присоединены к клемме источника напряжения одного из сомножителей; база транзистора-прерывателя соединена с плюсовой клеммой стабилизированного источника питания, со вторым входом интегратора, с общей шиной интеграгора через резистор и потенциометр, к подвижному контакту которого присоединена база транзистора генератора, и через последовательно соединенные резистор и конденсатор с эмиттером входного транзистора нуль-органа, база которого через диод соединена с базой транзистора зарядного устройства, коллектор которого соединен с минусовой клеммой стабилизированйого источника, параллельно одному из плеч делителя которого включен терморезистор.

Это позволило повысить точность интегрирования.

Схема интегратора приведена на чертеже.

Интегратор содержит блок умножения, собранный на транзисторе 1 прерывателя и транзисторе 2 генератора тока, накопительный конденсатор 8, зарядное устройство на тран5 зисторе 4, нуль-орган на транзисторах 5 и б с делителем на резисторах 7 и 8 и блок цифровой индикации 9. Коллектор транзистора 1 и эмиттер транзистора 2 (последний через резистор 10) соединены в общей точке, которая

10 через резистор 11 подключена ко входу 12 интегратора. База транзистора 1 через резистор

18 соединяется с плюсовой клеммой стабилизированного источника питания 14 и с делителем 15, 1б второго входа 17 интегратора. Де1> литель 15, 15 зашунтирован компенсирующим конденсатором 18.

Между базой транзистора 1 и общей шиной

19 схемы включены резистор 20 и потенциометр 21, к подвижному контакту которого

20 подключена база транзистора 2, коллектор которого соединен с одной из пластин конденсатора 8. Вторая пластина конденсатора 8 соединяется с шиной 19.

К точке соединения конденсатора 8 и кол25 лектора транзистора 2 подключен эмиттер транзистора 4, база которого через диод 22 соединяется с базой транзистора 5 и коллектором транзистора б нуль-органа. К минусу стабилизированного. источника 28 подключены

30 коллектор транзистора 4, эмиттер транзисто243275

35

60 ра б и через резистор 24 база транзистора б и коллектор транзистора 5. Коллектор транзистора б через резистор 25 присоединен к делителю 7, 8. При открытом транзисторе б минус источника оказывается поданным на базы транзисторов 4 и 5. Плечо делителя на резисторе 8 шунтируется терморезистором 2б. Коллектор транзистора б соединен с блоком цифровой индикации 9, в качестве которого может быть использован, например, электронный или механический счетчик.

Базы транзисторов 1 и 4 соединены между собой цепочкой, сос — îÿùåé из последовательно включенных резисторов 27 и конденсатора 28.

Интегратор работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсатор 8 заряхкен до стабилизированного напряжения через транзистор 4 зарядного устройства.

На вход 12 интегратора подается однополярное напряжение, мгновенные значения которого пропорциональны одному из сомножителей, на вход 17 — отрицательные прямоугольные импульсы напряжения, частота следования и амплитуда которых постоянны, а длительность пропорциональна второму сомножителю.

Транзистор 1 работает в режиме прерывателя и управляется базой, на которую подано постоянное положительное напряжение от стабилизированного источника и отрицательные импульсы со входа 17.

Транзистор 2 работает в режиме ключа, управляемого базой, на которую подано напряжение с базы транзистора 1 при помощи потенциометра 21. Транзистор 2 выполняет роль

IeIIeparopa тока, обеспечивающего постоянство тока разряда конденсатора 8 при неизменном значении напряжения на входе 12 интегратора.

При наличии отрицательных импульсов на входе 17 интегратора транзистор 1 закрыт, транзистор 2 открыт и в цепи эмиттер — коллектор транзистора 2 протекает ток в виде прямоугольных импульсов, амплитудное значение которых пропорционально напряжению, поданному на вход 12 интегратора, а длительность равна длительности импульсов, поданных на вход 17. Частота этих импульсов постоянна. Таким образом, площадь каждого импульса тока пропорциональна произведению дискретных значений входных сигналов. Этот ток разряжает конденсатор 8 от напряи ения стабилизированного источника до напряжения, которое задается делителем на резисторах 7и8.

Сравнение напряжения на конденсаторе 8 с опорным напряжением происходит в нуль-органе на транзисторах 5 и б.

Чтобы обеспечить постоянство входного сопротивления генератора тока на транзисторе 2 и постоянство коэффициента передачи эмиттерного тока при изменении входного напряжения на клемме 12 в нужном диапазоне .на базу транзисгора 2, кроме запирающего положительного напряжения, поданы постоянные по амплитуде отрицательные импульсы. При этом база транзистора 2 присоединяется к подвижному контакту потенциометра 21, что позволяет выбрать нужное значение амплитуды отрицательных импульсов на входе 17, при котором соблюдается постоянство коэффициента передачи эмиттерного тока и входного сопротивления транзистора 2.

Для повышения точности сравнения напря>кепий на базу транзистора 5 с базы транзистора 1 подаются короткие синхроимпульсы, формирующиеся в цепочке 27, 28 в момент прихода на базу транзистора 1 отрицательных импульсов со входа 17. Лмплитуда этих импульсов постоянная и не зависит от значения сомножителей. Эти импульсы заставляют сработать нуль-орган в момент сравнения напряжений, причем неточность срабатывания нульоргана не превышает одного периода частоты квантования.

Компенсация температурного влияния достигается шунтированием плеча 8 делителя напряжения термосопротивлением 2б. При этом автоматически в нужном направлении увеличивается или уменьшается время разряда конденсатора 29.

Интегратор может найти применение в электронных приборах автоматического управления, контроля и регулирования.

Предмет изобретения

Интегратор на полупроводниковых элементах, содержащий накопительную емкость, прерыватель, генератор тока, зарядное устройство, нуль-орган, источник стабилизированного папря ксния, блок цифровой индикации, резисторы и терморезистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в нем коллектор транзистора-прерывателя и эмиттер транзистора генератора тока через резисторы присоединены к клемме источника напряжения одного из сомножителей, база транзистора-прерывателя соединена с плюсовой клеммой стабилизированного источника питания, со вторым входом интегратора, с общей его шиной через резистор и потенциометр, к подвижному контакту которого присоединена база транзистора генератора, и через последовательно соединенные резистор и конденсатор с эмиттером входного транзистора нуль-органа, база которого через диод соединена с базой транзистора зарядного устройства, коллектор которого соединен с минусовой клеммой стабилизированного источника, параллельно одному из плеч делителя которого включен терморезистор.

243275

Рсд р Z. A. Ь текина

Заказ 2284/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета .по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель И. Шелипова

Техред Л. А. Камышиикова

Корректоры: Л. Иванова и А. Николаева