SU1177829A1 - Интегратор - Google Patents

Description

Изобретение относится ?к информационно-измерительной технике и может быть использовано для интегрирования электрических сигналов, для построения генераторов линейно изме- 5 няющихся напряжений (ГЛИН), применяемых, например, в цифровых вольтметрах, а также для построения импульсных измерительных преобразователей. 10

Цель изобретения - повышение точности интегрирования.

На чертеже представлена схема интегратора.

Интегратор содержит первый опе- 15 рационный усилитель I, интегрирующий. конденсатор 2, включенный в цепь отрицательной обратной связи 1, первый масштабный резистор 3, подключенный к инвертирующему входу первого 20 операциойного усилителя, второй операционный усилитель 4, компенсирующий резистор 5, включенный последовательно с интегрирующим конденсатором 2, второй масштабный резистор 6 25

и -стабилизирующий конденсатор 7, вход 8 интегратора и выход 9,

Интегратор'работает следующим образом. . .

Входное, напряжение подается на вход 8 интегратора. Входной ток, протекая через резистор 3, поступает на интегрирующий конденсатор 2. При этом на выходе операционного усилителя 1 появляется напряжение, пропор-35 циоиальное интегралу от входного напряжения. Если бы не было дополнительного операционного усилителя 4 и резисторов компенсирующего 5 и второго масштабного 6, то результат 40 интегрирования был бы искажен следующими факторами. Вследствие конечной величины коэффициента усиления операционного усилителя 1 его входной ток определялся бы не только вход- 45 ным напряжением интегратора, но и входным напряжением этого операционного усилителя. Из-за конечной величины входного сопротивления операционного усилителя 1 часть тока, 50 подлежащего интегрированию, ответвлялась бы на вход этого операционного усилителя. Наконец, на выходном сопротивлении операционного усилителя выходной ток создавал бы падение ¢55 напряжения, искажающее выходное напряжение, т.е. результат интегрирования .

Передаточная функция интегратора в этом случае имела бы вид

Κ_ν(ρ) =

^рС““)(г₈;В|_!,)*1’^Син

НК,

’бых

где 8^.- сопротивление резистора 3 интегратора;

С_ци- емкость интегрирующего конденсатора в цепи обратной связи;

Κ_ν- - коэффициент усиления операционного усилителя 1'

г^_х - входное сопротивление операционного усилителя 1

^г6ых ” ^вых°Д^нсе сопротивление операционного усилителя 1.

Введение дополнительного операционного усйлителя 4 позволяет с помощью резистора 6 обратной связи компенсировать ток, отбираемый на вход операционного усилителя 1, и увеличить коэффициент усиления. Тем самым обеспечивается режим, эквивалентный режиму с бесконечно- большим входным сопротивлением и коэффициентом усиления операционного усилителя 1. Наличие компенсирующего резистора 5, включенного последовательно с интегрирующим конденсатором 2, позволяет получить режим, эквивалентный нулевому значению выходного сопротивления операционного усилителя.

При выполнении соотношений между коэффициентом усиления, входными и выходными сопротивлениями операционных усилителей 1 и 4, сопротивлениями резисторов 3, 5 и 6, обеспечивающих упомянутые выше условия, получаем передаточную функцию идеального интегратора

Последнее выражение показывает, что предлагаемый интегратор не имеет погрешностей интегрирования. Погрешности ότ дрейфа напряжений и токов операционных усилителей при' встречно-параллельном соединении их входов устраняются.

Для повышения устойчивости интегратора в нем инвертирующий вход первого операционного усилителя 4 подключен к шине нулевого потенциала через стабилизирующий конденсатор 7,

1177829

6

Claims (2)

1. ИНТЕГРАТОР, содержащий первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом интегратора и через последовательно соединенные интегрирующий конденсатор и компенсирующий рёзис->> тор с выходом первого операционного усилителя, являющимся выходом интегратора, о тлич'ающийс я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введен второй операционный усилитель и второй масштабный резистор, включенный между инвертирующим входом первого операционного усилителя,

соединенным с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, и выходом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход первого и инвертирующий вход второго операционных усилителей соединены с шиной нулевого потенциала, при этом сопротивления компенсирующего и второго масштабных резисторов выбираются из соотношения

где - сопротивление компенсирующего резистора;

^г6ь« “ выходное сопротивление первого операционного усилителя;

- коэффициент усиления первого операционного усилителя}

Κ_ό(ί - сопротивление второго масштабного резистора;

Гд_х - входное сопротивление первого операционного усилителя;

.- сопротивление первого масштабного резистора,

2. Интегратор по π. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости, в него введен стабилизирующий конденсатор, включенный между инвертирующим входом первого операционного усилителя и шиной нулевого потенциала.

с

8

1 1177829 2