Устройство для усиления электрических напряжений

 

1. устройство ДЛЯ. УСИЛЕНИЯ; ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее широкополосный усилитель постоянного напряжения, инвертирующий интегрирующий усилитель и цепь отрица-тельной обратной связи, о т л и - чающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в него введено N параллельных цепей, -.каждая из которьк содержит последова-. тельно соединенные интегрирующую RC - цепь первого порядка и формирователь зоны нечувствительности, включенных параллельно резистору инвертирующего интегрирующего усилителя , а между выходом инвертируюв;его интегрирующего усилителя и i широкополосного усилителя постоянного напряжения включена цепь.отриСО цательной обратной связи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) У Н 03 F 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3759405/24-09 (22) 29.06.84 (46).15..11.85.Бюл.М 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и.проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) А.С.Буевич и Л.Л.Пацков (53) 62.!.375.024.:(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

9 438095, кл. Н 03 Н 7/10, 1972.

Авторское свидетельство СССР .

У 944073, кл. Н 03 F .3/34, 1982. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержа-.. щее широкополосный усилитель постояиного напряжения, инвертирующий интегрирующий усилитель и цепь.отрицательной обратной связи, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введено N параллельных цепей, .каждая из которых содержит последова-. тельно соединенные интегрирующую

RC — цепь. первого порядка и формирователь зоны нечувствительности, включенных параллельно резистору инвертирующего интегрирующего усилителя, а между выходом инвертирующего интегрирующего усилителя и входом широкополосного усилителя постоянного напряжения включена цепь. отрицательной обратной связи.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый формирователь зоны нечувствительности выполнен в виде двух: транзисторов, базы и коллекторы которых

192112 объединены, при этом эмиттер одного транзистора является входом

/ а эмиттер другого — выходом фор. мирователя зоны нечувствительности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для усиления медленно меняющихся напряжений на выходе различных датчиков при наличии помех в измери тельных цепях.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости., На фиг,1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; -на фиг.2 — график изменения напряжений на входе и выходе устройства при воздействии импульсной помехи; на фиг.3 - такой же гра-. фик при резком (скачкообразном )изменении сигнала на входе.

Предлагаемое устройство для усиления электрических напряжений содержит широкополосный усилитель постоянного напряжения 1, инвертирующий интегрирующий усили:тель 2, цепь отрицательной обратной связи 3 и IV параллельных цепей, состоящих из интегрирую- щей С вЂ” цепи первого порядка 4 и формирователя эоны нечувствительности 5.

Цредлагаемое устройство для усиления электрических напряжений работает следующим образом.

При усилении медленно изменяющихся напряжений все устройство работает в линейном режиме и выходной сигнал широкополосного усилителя постоянного напряжения 1 пропорционален скорости нарастания входного сигнала. При большой скорости нарастания входного .сигнала широкополосный усилитель постоянного напряжения 1 входит в режим ограничения и все устройство начинает работать в нелинейном режиме.

Этот режим характеризуется, во-первых, линейным нарастанием напря!

Ю

35 жения на выходе устройства и, во-вторых, происходит экспоненциальное нарастание напряжений на выходах интегрирующих RC - цепей первого порядка 4. Постоянные вреФ мени этих цепей выбраны различ.ными, а так Как пороговые напряжения открывания формирователей зоны нечувствительности 5 одинаковы, то первым открывается тот формирователь зоны нечувствительности 5, перед которым включена интегрирую-. щая RC — цепь первого порядка 4 с наименьшей .по стоянной времени.

После этого напряжение на выходе интегрирующей RC — цепи первого порядка 4 зафиксируется, а скорость нарастания на выходе устройства возрастет, так как параллельно резистору инвертирующего интегрирующего усилителя 2 через открытый формирователь зоны нечувствительности 5 подключается резистор интегрирующей С -, цепи первого порядка 4. В дальнейшем, по мере заряда конденсаторов других интегрирующих ЙС - цепей первого порядка 4 происходит последовательное открывание соответствующих формирователей зоны нечувствительности 5 и соответственно, последовательное увеличение скорости нарастания напряжения на выходе устройства (фиг ° 3 ).

Увеличение .напряжения на выходе прекратится в той момент, когда это напряжение придет в соответствие с напряжением на входе. Указанное соответствие определяется коэффициентом усиления всего устройства в линейном режиме с учетом цепи отрицательной обратной связи 3. После этого устройство вновь работает в линейном режиме. Реакция устройства на импульсную помеху иллюст-, 192! 12

Составитель В.Серов

Техред М. Надь

Корректор Й.Патай

Редактор В.Ковтун

Заказ" 7172/56 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 рируется на фиг.2, она не зависит от амплитуды импульса и определяется только его длительностью. Длительность импульса помехи на выходе устройства равна удвоенной длительности входного импульса.

В качестве формирователей зоны нечувствительности 5 используются встречно-последовательно включенные эмиттерные переходы интегральных транзисторов. При подаче на формирователь зоны нечувствительности 5 напряжения любой полярности один из эмиттерных переходов сме4 щается в прямом направлении, другой — в обратном. При напряжении примерно 8В происходит лавинный пробой обратносмещенного перехода, при этом устойчивыи режим пробоя наблюдается при малых токах— порядка 10 мкА. Предлагаемый форми-рователь зоны нечувствительности 5 обладает большой шириной зоны не10 чувствительности, что позволяет уменьшить постоянные времени интегрирующих RC - цепей первого порядка 4 и снизить требования к смещению нуля применяемых в устройстве усилителей.