Устройство для усиления постоянного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее соединенные в кольцо вычитатель, сумматор , другой вход которого соединен с выходном фильтра нижних частот, выходной широкополосный усилитель, обратный преобразователь, а также . .. 0 усилитель постоянного тока типа М-ДМ, вход которого подключен к выходу вычитателя, ключ и задающий генератор, отличающееся тем, что, с целью расширения, динаглического диапазона, в него введены входной кo /Iмyтaтop, выход которого подключен к входу вычитателя, и формирователь импульсов, при этом ключ включен параллельно выходу фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока типа М-ДК, а выход задающего генератора соединен непосредственно суправляющим входом взводного коммутатора и через формирователь импульсой - суправляющим входом ключа. § (Л (У1 со о: ;о.

аю аи

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(Я) Н 03 F 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3456929/18-09 (22) 23.06. 82 (46) 23.02. 84. Бюл. Р 7 (72) A. Н. Семенов и Г. В. Романычева (53) 621. 375. 024 (088. 8) (56). 1. Патент СМА 9 2684999, кл. 179-171, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР М 647845, кл. Н 03 F 3/38, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕННЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее соединенные в кольцо вычитатель, сумматор, другой вход которого соединен с выхо,ом фильтра нижних частот, выходной широкополосный усилитель, обратный преобразователь, а также усилитель постоянного тока типа

M-ДИ, вход которого подключен к выходу вычитателя, ключ и задающий генератор,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения. динамического диапазона, в него введены входной коммутатор, выход которого подключен к входу вычитателя, и формирователь импульсов, при этом ключ включен параллельно выходу фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока типа M-ЦЕ, а выход задающего генератора соединен непосредственно с. управляющим входом входного комму-. татора и через формирователь импульсов — с управляющим входом ключа. Е

1075369 l0

30

Устройство для усиления постоянного тока работает следующим образом.

Изобретение предназначено для ис;пользования в области измерительной техники, -в частности для усиления сигналов от датчиков.

Известен усилитель, содержащий широкополосный усилитель, .параллель5 но которому включен усилитель постоянного тока типа М-ДМ (1j .

Однако данный усилитель имеет большое время восстановления при выходе из перегрузки.

Найболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для усиления постоянного тока, содержащее соединенные в кольцо вычитатель, сумматор, другой вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, выходной широкополосный усилитель, обратный преобразователь., а также усилитель постоянного тока 20 типа М-ДМ, вход которого подключен к выходу вычитлтеля, ключ и задающий генератор j"j .

- Недостатком известного устройства для усиления постоянного тока явля-, 5 ется ограниченный динамический диапазон входного сигнала.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для усиления постоянного тока, содержащее соединенные в кольцо вычитатель, сумматор, другой вход которого соединен с выходом фильтРа нижних частот, вы- 35 ходной широкополосный усилитель, обратный преобразователь, а также усилитель постоянного тока типа М-ДМ, вход которого подключен к выходу вычитателя, ключ и задающий генератор, введены входной коммутатор;. 40 выход которого подключен к входу вычитателя, и формирователь импульсов, при этом ключ включен параллельно выходу фильтра нижних частот, вход которого соединен с вы- 45 ходом усилителя постоянного тока типа М-ДМ, а выход задающего генератора соединен непосредственно с управ ляющим входом входного коммутатора и через формирователь импульсов с управляющим входом ключа.

На чертеже представлена структурная электрическая схема.

Устройство для усиления постоянного тока содержит входной коммутатор 1, вычитатель 2, сумматор 3, уси. литель 4 постоянного тока типа N-ДМ, фильтр 5 нижних частот, выходной широкополосный усилитель 6, обратный преобразоват ель 7, ключ 8, з адающий 60 генератор 9, формирователь 10 импульсов.

Через входной коммутатор 1 на вход вычитателя 2 последовательно подаются входные сигналы по каждому каналу. На другой вход вычитателя 2 через обратный преобразователь 7 с выхода выходного широкополосного усилителя 6 подается напряжение обратной связи. Разность между входными напряжением и напряжением обратной связи подается на вход сумматора 3 непосредственно, а на другой входчерез усилитель постоянного тока типа М-ДМ-4 и фильтр 5 нижних частот.

На конденсаторе фильтра 5 нижних частот образуется напряжение, компенсирующее смещение выходного широкополосйого усилителя 6. Напряжение с выхода сумматора 3 подается на вход выходного широкополосного усилителя 6. С выхода задающего генератора 9 на формирователь 10 импульсов поступают тактовые импульсы.

С приходом каждого тактового импульса формирователь 10 импульсов вырабатывает импульс, замыкающий ключ 8 на короткое время. Входной коммутатор 1 управляется с выхода задаю- щего генератора 9. Частота коммутации ключа 8 кратна частоте опроса каналов, т.е. при подключении одного канала ключ 8 заьыкается от 1 до и раз в зависимости от частоты опроса каналов. При замыкании ключа 8 конденсатор.фильтра 5 нижних частот, заряженный до определенного значения в предыдущем такте, разряжается до нуля через сопротивление открытого ключа 8. При размыкании ключа

8 конденсатор зарядится до значения„ соответствующего смещению выходного

I широкополосного усилителя 6. Если при подключении, например i-ro канала, произошла .перегрузка, то конденсатор фильтра 5 нижних частот заряжается до напряжения насыщения усилителя 4 постоянного тока типа

М-ДМ, однако с приходом последующего управляющего импульса на ключ 8 конденсатор снова разряжается до нуля.

Поэтому, независимо от частоты опроса каналов усилитель выходит из перегрузки с приходом первого же управляющего импульса на ключ 8 после снятия перегрузки по входу. Таким образом, перегрузки в i-ом канале не влияют на выходное напряжение в (i+1)-ом канале. Время восстановления усилителя определяется частотой коммутации ключа 8, при этом усилитель выходит из перегрузки при подаче на его вход напряжения

rpe U „ „= /U „/K; U><» Входное напряжейие, вызывающее перегрузку;

1075369

Составитель Н. Дубровская редактор B. Иванова Техред T.Ìàóî÷êà Корре кт ор М. Шароши

Заказ 514/48 Тираж 862 . Подписная

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, К - коэффициент передачи. Действительно, s момент включения канала, ркк которото Ша„ ее",конреноатор фильтра 5 частот разрядится до нуля независимо от того, была перегрузка в предыдущем канале или нет, а затем зарядиться до напряжения, компенсирующего смещение широкополосного усилителя, при этом выходное напряжение будет соответствовать значению 10 входного сигнала. Независимо от величины напряжения смешения и и усилитель выходит из насыщения при люб<м Ц 91»Ф

eg т

Таким образом, введение в известный многоканальный усилитель постоянного тока формирователя импульсов, а также шунтирование фильтра 5 нижних частот ключом 8, позволяет периодически перед каждым тактом усиления разряжать конденсатор фильтра 5 нижних частот,что дает возможность в условиях случайных перегрузок расширить динами ческий диапазон предлагаемого усилителя