Усилитель

 

УСИЛИТЕЛЬ, содержащий дифференциальный усилитель сигнала, снабженный дополнительным неинвертирующим входом, вход которого соединен с одним входом сумматора, выход через йттеШ)агор подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с входом усилителя ошибки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных и динамических искажений, усилитель ошибки охвачен управляемой цепью обратной связи, а между выходом усилителя и дополнительным неинвертирующим входом дифференциального усилителя сигнала введен управляемый аттенюатор . При этом между выходом усилителя и управляющими входами уцравляемой цепи обратной связи и г управляемого аттенюатора введены соответственно первая и вторая дифференцирующие цепочки. (Л

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3@у Н 03 F 1/34

Ф

Ф В

° а

ГОСУД СТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3407910/18-09 (22) 17,03.82 (46) 15.12.83. Бюл, Р 46 (72) A.Á,Ð 7áöÎÂ (71) Проектно-технологический и научно-исследовательский институт приборостроения, средств автомати-. зации и систем управления СССр

l (53) 621.375.132(088.8) (56) 1.,Патент США Р,3955.014, кл. Н 03 F 3/45, 1976.

2. Патент США Р 2.866.018, кл. H .03 F 1/34, 1958 (прототип), (54)(57) УСИЛИТЕЛЬ, содержащий дифференциальный усилитель сигнала, снабженный дополнительным неинвертирующим входом, вход которого соедиГ ивов, 2 нен с одним входом сумматора, выход через аттейватор подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с входом усилителя ошибки, о тлич а ющий с ÿ тем, что, с целью уменьшения нелинейных и динамических искажений, усилитель ошибки охвачен управляемой цепью обратной связи, а между выходом усили- теля и дополнительным йеинвертирующим входом дифференциального усилителя сигнала введен управляемый аттенюатор, при этом между выходом усилителя и управляющими входами управляемой цепи обратной связи и управляемого аттенюатора введены соответственно первая и вторая диффе- ж ренцирующие цепочки.

1061242

КА "вх вьiх

"овых = о К.А" -"4 ав

Если по тем или иным причинам ! (например, в результате линейных или нелинейных искажений сигнала в дифференциальном усилителе 1 сигнала) условие баланса (1) не выполняется, 4О то возникающее напряжение ошибки Нц усиленное усилителем 4 ошибки в Ко раз, ослабленное управляемым аттенюатором 5 в КА раэ и введенное в

А1 соответствующей фазе .в допблнительный вход дифференциальйого усилителя 1 сигнала, стремится скомпенсировать ошибку выходного сигнала устройства

При невысоких скоростях нарастания фронтов входного сигнала уровни уп5о р равля!ощих воздействий на управляющих входах управляемого аттенюатора и управляемой цепи б обратной связи также малы. При этом управляемый аттенюатор 5 имеет малое затухание, управляемая цепь б обратной связи находится в состоянии, обеспечивающем максимальный коэффициент усиления усилителя 4 ошибки, что обеспечивает наибольшую глубину дифференциальной обратной связи (ДОС). При увеличении скорости нарастания фрон1 тов выходного сигнала увеличение уровней управляющих воздействий на управляющих входах управляемого аттея нюатора и управляемой цепи б обрат ной связи соответственно приводит к " в! х

К Usx"

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и пред.) назначено для использования в измерительных усилителях.

Известен дифференциальный усилитель с обратной связью, содержащий усилитель сигнала, усилитель обратной связи синфаэного сигнала и усилитель обратной связи дифференциального сигнала t .i 1.

Недостатком известного дифференциального усилителя с обратной связью является высокий уровень нелинейных искажений.

Наиболее близким к изобретению является усилитель, соцержащий дифференциальный усилитель сигнала, снабженный дополнительным неинвертирующим входом, вход. которого соединен с одним входом сумматора, выход через аттенюатор подкл!очен к другому входу сумматора, выход которого соединен с,рыходом усилителя ошибки (2 ), Недостатком данного усилителя является высокий уровень нелинейных и динамических искажений.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных и динамических искажений, Поставленная цель достигается тем, что в усилителе, содержащем дифференциальный усилитель сигнала„ снабженный дополнительным неинвертирующим входом, вход которого соединен с одним входом сумматора, выход через атт"-.нюатор подключен к друго-му входу сумматора, выход которого соединен с выходом усилителя ошибки, усилитель ошибки охвачен управляемой цепью обратной связи, а между выходом усилителя ошибки и дополнительным неинвертирующим входом дифференциального усилителя сигнала введен управляемый аттенюатор, при этом между выходом усилителя и управляющими входами управляемой цепи обратной связи и управляемого аттенюатора введены соответс венно перва и вторая дифференцирующие цепочки.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого усилителя

Усилитель содержит.дифференциальный усилитель 1 сигнала с дополнительным неинвертирующим входом, сумматор 2, аттенюатор 3, усилитель 4 ошибки, управляемый аттенюатор 5, управляемую цепь б обратной связи, первую дифференцирующую цепочку 7, вторую дифференцирующую цепочку 8.

Усилитель работает следующим образом.

Дифференцированный входной сигна поступает на симметричный вход дифференциального усилителя 1 сигнала и усиленный в Х раз снимается с вы хода дифференциального усилителя 1 сигнала поступает на выход усилител

Сумматор 2, на первый вход которого !оступает входной сигнал U>, а на

Вк второй вход через аттенюатор 3 поступает выходной сигнал устройства, выделяет на выходе разностный сигнал

5 ошибки U, который после усиления усилителем 4 ошибки в Ко раз и ослабления управляемым аттенюатором 5 в

1< A раз вводится в дополнительный неинвертирующий вход дифференциально-. го усилителя 1 сигнала. С выхода усилителя 4 ошибки часть его выходного сигнала через управляющую цепь б обратной связи вводится на вход усилителя 4 ошибки, образуя. петлю мест15 ной обратной связи (ОС). С выхода дифференциального усилителя 1 сигнала на управляющие входы управляемого аттенюатора 5 и управляемой цепи б обратной связи подается соответственно через первую и вторую дифференцирующие цепи 7 и 8 выходной сигнал устройства, Если выполняется условие баланса где К вЂ” коэффициент передачи аттенюА атора 3, "о Цвых КА Uex

30 Напряжение ошибки, вводимое в дополнительный вход дифференциального усилителя 1 сигнала

1061242 г

Составитель Я. Дубровская

Редактор М. Келемеш Техред С.Мигунова КорректорЛ.Дэятко .с

М °

Заказ 10057/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

llo делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.. ужгород, ул. Проектная, 4.

Ф увеличению затухания управляемого аттенюатора 5, а управляемая цепь 6 обратной связи переходит в состояние, при котором местная ОС уменьшает усиление усилителя 4 ошибки. .5

Таким образом, глубнйа ДОС изменяется при изменении характеристик входного сигнала, принимая минимальное значение при высоких скоростях нарастания фронтов. Изменение глуби- Щ ны месной ОС в усилителе 4 ошибки при изменении глубины управляемой цепи 6 обратной связи, кроме измене-, ния коэффициента передачи усилителя, обеспечивает модуляцию его полосы пропускания, что дополнительно улучшает динамические характеристики устройства, т.е. его точность в динамическом режиме.

Включение управляемого аттенюатора 5 в качестве делителя выходного напряжения ошибки 0р с выхода усилителя 4 ошибки увеличивает глубину модуляции ДОС, позволяя получить

< 1.

B качестве допоЛнительного входа дифференциального усилителя 1 сигнала могут быть использованы, например, ,входы установки смешения нуля или входы коррекции дифференциального усилительного каскада,т,е.в предлагаемом усилителе обеспечивается повышение точности за счет снижения искажений.

Предлагаемое устройство может быть применено в составе многоканального телеметрического,измеритель: ного комплекса в качестве прецизионного быстродействукнцего измерительного усилителя.