Электрометрический усилитель

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении ЭДС высокоомных датчиков. Цель изобретения - уменьшение входного тока. .Усилитель содержит мостовой модулятор, выполненный на двух нолевых транзисторах (ПТ) 1 и 2 и двух резисторах (Р) 3 и 4, усилитель перемешюго сигнала 5, демодулятор 6, фильтр нижних частот (ФНЧ) 7, делитель напряжения цепи отриц. обратной связи, вьтолненный на Р 8 и 9, генератор опорного сигнала, выполненный в виде генератора синусоидального сигнала 10, и трансформатор 11. На стоках ПТ 1 и 2 o6jpa3yeTCH переменное напряжение, пропордаональное входному постоянному напряжению. Оно усиливается в усилителе переменного сигнала 5, затем детектируется в демодуляторе 6, выполненном в виде синхронного детектора, и через ФНЧ 7 поступает в цепь отриц. обратной связи, восстанавливая баланс мостового модулятора с точностью до статической ошибки. Цель достигается введением Р 3 и 4 и трансформатора 11. 1 ил. i (Л tc со 00 со №

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 F 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪ СОИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3638118/24-09 (22) 25.08.83 (46) 23.06.86. Бюл. N 23 (72) Н. Н. Щадин, (53) 621.375.024 (088.8) (56) Заявка Франции N 2021500, кл. Н 03 С 4/00, опублик. 1970.

Гутников В. С. Интегральная электроника

h иHз3мMе рPи те льbнHbы х у с тр ой сстТв8а х,-м.: Энергия, 1980, с. 72, рис. 4-6, с. 75. (54) ЭПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении ЭДС высокоомных датчиков. Цель изобретения — уменьшенИе входного тока.,Усилитель содержит мостовой модулятор, выполненный на двух полевых транзисторах (ПТ) 1 и 2 и

„„SU„» 1239836 А1 двух резисторах (Р) 3 и 4, усилитель переменного сигнала 5, демодулятор 6, фильтр нижних частот (ФНЧ) 7, делитель напряжения цепи отриц. обратной связи, выполнений на

Р 8 и 9, генератор опорного сигнала, выполненный в виде генератора синусоидального сигнала

10, и трансформатор 11. На стоках ПТ 1 и 2 образуется переменное напряжение, пропорциональное входному постоянному напряжению.

Оно усиливается в усйлителе переменного сигнала 5, затем детектируется в демодуляторе

6, выполненном в виде синхронного детектора, и через ФНЧ 7 поступает в цепь отриц. обратной связи, восстанавливая баланс мостового модулятора с точностью до статической ошибки. Цель достигается введением P 3 и 4 и трансформатора 11, 1 ил.

Тира>к 816

1> 111.(И ПИ Заказ 3407/55

Подпио н зе

Произв.-полигр. пр-тие, и. У>1(:город, ул, Праектная„

Изобретен((с oT((Oc((òcÿ к измерителыгой технике и может использоваться ((pl(измерении ЗДС Высокоомных датчиков.

Цель изобретения — уменьшение входного тока.

На чертеже представлена злектрическая схема злектрометрического усилителя.

Схема содерж((т мостовой модулятзр, Выполненный па первом 1 и втором 2 полевых транзисторах, первом 3 и Втором 4 резисторах, усилитель 5 перемеш(ого сигнала, демодулятор 6, фильтр нижних частот (ФНЧ) 7, делитель напряжения цепи отрицательной обратной связи (ООС) на резисторах 8 и 9, генератор опорного сигнала, выполке(п(ыи в

Виде генератора 10 синусоидального сигнала и трансформатор 1! лектромстрический ус((лите((ь работает слсдую(цим образом.

Основным узлом злсктрометрическаго усилителя является мостовой модулятор, образован>п(й" первым 1 и вторым 2 полевым(1 транзисторами и первым 3 и вторым 4 резисторами, питаемый генератором 10 синусои. дального сигнала. На стоках первого 1 и второго 2 полевых транзисторов образуется переменное напря>ке(п(е, пропорциональное входному постоя>пюму напряжению. Переменное напряжение усиливается усилителем 5 переменного сигнала, детектируется в цемодуляторе 6, выполнс(пгом в Виде синхронного детектора, и че1>ез ФНТ1 7 подается на цепь

ООС, восстанавливая баланс мостового модулятора с точностью до статической ошибки, Таким образом, на злектродах первого 1 я BTOporo 2 полевых транзисторов отсутствует постоя(шая составля(ощая напрях ения и имеется только переменное напряжение. Ток утечки з rsopa первого полевого транзистора

1 уменыпается с уменьшением постояшн>й составляющей напряжения на электродах и

В пределе стремится к нулю.

Рассмотрим зависимость тока. затвора от переменного напря>кения. COCTr((lr(srlol>>TOT этого тока, обусловленная, проводимостью у (аст<а затвор--канал, за период переменно:"о нзп1>яжения комиенс((руется и не дает вклада В ток затвора.

Составляющая ток".затвора,,обусловле(пчая ((роВодимостью р-и перехода, Опр"дечяется формул Ой <р

Т. Kl ,=- 1,(1 — 1), где l, . О бра (1(ми (с(в(О ВОЙ TOlr r>- и (юРсхо (3:

q -- заряд злсктрола; (г — 1(зпряженис па р-и переходе;

I — нос (оян((зЯ 1)0!1(1(313113;

Т -- температура р-и перехода.

При отрицательном нолувериоде нзпряже(ие нз истоке нолевого транзистора ток затвора Т будет шз вительно мспын обратно3 го TC(010ВОГО ТОка 1, K тому >1 .с его ВЛК якие будет части п10 компенсироваться Величиной 1 при положительном полупсриоде. Общее уменьшение тока затвор(1 может составвить до двух порядков. Тсмпсрзтурн((й дрейф пo напряжению зависит от. Гочности под»ора первого 1 и (>Toporo 2 полевых;",>знзисторов.

Формула изобретения

1 (e((rp(>метрический усидиTC:((). Содсрж(1>П lд>(й Г(ОСЛСЛОВатеЛЬно,:ОЕДШ(сlн(Ь1С МОСТОВОИ модулятор, два смежных плс 13 к(>горого Вы1:Олlгс((ы I(3 пс(>вом и втором ЯОлсвь1х транзисторах., а первый вход является входом злектромет(>ического усилителя, усилитель переменного сигнала, демодулятор и фильтр

16(жних частот, ВыхОд KoropÎ? 0 является Выходом злектрометрического усилителя и через делитель нанряжс >ия цепи отрицательной обратной связи соединен с вторым входом

»(ocToII0го моду>(пора, "- также ген."„рат,р опорного сигнала, выход которо(о подключен к управляющим входам мостового модулятОрз. и демс>ц(чятора, 0 т л и ч à 10шийся тем, sTo, с целью уменьшения

Входного тока, противоположная пара смежных( 5 (шеч мостово(о модулятора выполнена на ïåðвом и втором резисторах, затвор первого полевого транзистора является первым входом мостового модулятора., затвора второго полеВого транзистора - вторым входом мосто :О Вого модулятора, стокк первою и второго полевых транзисторов являются выходами

1 мОстОВОГО ((одулятора, а истоки Обьединсны и через вторичную обмотку трансформатора тодкщо(ень(к точке сосд((не(в(я первого и .,5 Второго резисторов, перв((чная обмотка трансформатора является управляющим входом мостового модулятора., причем средняя точка

Вторип(ой обмотки трансформатора подключена к Второму Входу мостового модулятора, "Q г(ри зтом генератор опорного сигнала выполнен В виде >-.енератора синусоидального сигнала.