Измерительный усилитель

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия. Измерительный усилитель содержит операционные усилители 1 и 2, делители 3-6 напряжения , выполненные каждый на резисторах 7 и 8, и источник 9 опорного напряжения . При синфазных входных напряжениях уменьшению коэффициента усиления усилителя 2 будет сопутствовать появление разностного сигнала между его входами. В этом случае выходное напряжение усилителя 1 будет препятствовать снижению коэффициента усиления всего устр-ва, что повышает его быстродействие. Цель достигается введением делителей 5 и 6 напряжения и источника 9 опорного напряжения. 1 ил. о бынод

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1322414 (51)4 Н 03 Р 1/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3977404-/24-09 (22) 19.11.85 (46) 07.07.87. Бюл, Ф 25 (72) О.С.Андреев, Б,А,Бохонко, Н.И.Гореликов, В.А,Калынюк и М.Г.Рыпик (53) 621.375 ° 026(088.8) (56) Проектирование и применение операционных усилителей. — M Мир, 1974, с.226, фиг,6.3, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ УСИЛИТЕЛЬ,(57) Изобретение относится к иэмертельной технике. Цель изобретения— повышение быстродействия. Измеритель- ный усилитель содержит операционные усилители 1 и 2, делители 3-6 напряжения, выполненные каждый на резисторах 7 и 8, и источник 9 опорного напряжения. При синфазных входных напряжениях уменьшению коэффициента усиления усилителя 2 будет сопутствовать появление разностного сигнала между его входами. В этом случае выходное напряжение усилителя 1 будет препятствовать снижению коэффициента усиления всего устр-ва, что повышает его быстродействие. Цель достигается введением делителей 5 и 6 напряжения и источника 9 опорного напряжения.

1 ил.

1 13224

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в системах сбора данньгх и связи с объектами, а также в различных радиотехнических устройствах при построении помехоустойчивых усилителей с нормированным коэффициентом усиления.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже представлена структур- 10 ная электрическая схема измерительного усилителя.

Измерительный усилитель содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители, с первого по четвертый дели- 15 тели 3 — 6 напряжения„ выполненные каждый на первом и втором резисторах

7 и 8, источник 9 опорного напряжения.

Измерительный усилитель работает 20 следующим образом.

При отсутствии сигналов на первом и втором входах измерительного усилителя и выходе источниха 9 опорного напряжения на неинвертирующем входе второго операционного усилителя 2 сигнал также отсутствует. Поскольку второй операционный усилитель (ОУ) 2 охвачен через второй, целитель 4 отрицательной обратной связью, то íà его 30 инвертирующем входе, а следовательно, и на. неинвертирующем входе первого

ОУ 1 сигнал тоже отсутствует, Аналогичное состояние усталавливаются и на инвертирующем входе первого ОУ 1, так как он охвачен отрицательной об-ратной связью через первый делитель

3 напряжения, Такое состояние возможно только при нулевых выходных напряжениях пер- q0 ного 1 и второго 2 ОУ. Таким образом, при отсутствии сигналов на первом и втором входах измерительного усилителя и на выходе источника 9 опорного напряжения на выходе измерительного усилителя сигнал также отсутствует.

При наличии синфазных сигналов на первом и втором входах измерительного устройства на неинвертирующем входе второго ОУ 2 выделяется часть этого сигнала, соответствующая коэффициенту деления третьего делителя 5 напряжения. Такое же напряжение выделяется на инвертирующем входе второго ОУ

2. Теперь напряжение на неинвертирую — 55 щем входе первого ОУ 1 определяется коэффициентом деления четвертого делителя 6 напряжения и напряжениями в точках, между которыми он подключен, т.е. напряжениями на втором входе измерительного усилителя и на инвертирующем входе второго ОУ 2. Если коэффициенты деления первого 3 и четвертого 6 делителей напряжения выбраны одинаковыми, при равенстве напряжений на первом и втором входах измерительного усилителя (синфазный входной сигнал) равенство напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах первого ОУ 1 обеспечивается только тогда, когда на выходе первого ОУ

1 напряжение равно напряжению на инвертирующем входе второго ОУ 2, В этом случае параметры делителей 3 — 6 напряжения всегда могут быть выбраны с возможностью обеспечения нужного коэффициента ослабления сичфазных входных напряжений.

Пусть первый и четвертый делители

3-6 напряжения построены на последовательно включенных первом 7 и втором

8 резисторах. При p,çâeíñòâå отношения второго резистора 8 к первому резистору 7 в первом 3 и четвертом 6 делителях напряжение к второму резистору

8 второго делителя 4 напряжения приложено с дву-х сторон, одинаковое напряжение и ток черсз него не протекает.

Таким образом, его номинал никак не сказывается на реакции схемы на синфазные входные напр.яжения. Теперь достаточно обеспечить равенство отношения второго резистора 8 к первому резистору 7 в тр †:òüåì делителе 5 напряжения отношению сум..ы первого 7 и второго 8 резистороз четвертого делителя 6 напряжения к первому резистору 7 второго делителя 4 напряжения, чтобы на .,ыходе измерительногс усилителя сигнал отсутствовал независимо от входных с|п|фазных напряжений.

Выходное напряжение в такой схеме поясняется только гри наличии на ее первом и втором входах разностного (дифференциального, напряжения. Нужный коэффициент усиления устройства, т.е, отношение иыхсдного напряжения к разности входных напряжений, устанавливается подбором номинала второго резистора 8 в..орого делителя 4 напряжения при неизмснньгх параметрах всех остальных элементов устройства, что не сказывается на работе схемы в режимах, рассмотренных ранее,, т,е. при отсутствии сигналов на входах или при синфазных входных напряжениях.

При этом в ньгходно..I напряжении первого ОУ 1 имеется со< тавляюща",, отсле13224

Составитель И.Водяхина

Техред И.Попович Корректор ° С.Черни

Редактор H.Ëàçàpåíêî

:-акаэ 2875/52 Тирах 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ro делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, ;. Ужгород, ул. Проектная, 4 живающая напряжение на инвертирующем входе второго ОУ 2. Уменьшению коэффициента усиления второго ОУ. 2 сопутствует появление разностного сигнала между его инвертирующим и неинверти5 рующим входами. В этом случае выходное напряжение первого ОУ 1 препятствует снижению коэффициента усиления

cicего устройства. Указанное явление эффективно проявляется при повышении коэффициента усиления измерительного усилителя, обеспечивая положительный эффект — повышение быстродействия.

Если во всех рассмотренных режимах на выходе источника 9 опорного 15 напряжения присутствует сигнал, он повторяется на выходе измерительного усилителя. Таким образом, в предлагаемом измерительном усилителе допускается сдвиг выходного сигнала отно- 20 сительно общей шины на уровень, задаваемый потенциалом на выходе источника 9 опорного напряжения.

Формула иэ обр етения 25

Измерительный усилитель, содержащий первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен

14 4 к средней то-,ке первого делителя напряжения, один вывод которого соединен с выходом первого операционного усилителя, а другой вывод является первым входом измерительного усилителя, второй операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого резистора и средней точке второго делителя напряжения, включенного между выходом первого операционного усилителя и выходом второго операционного усилителя, являющимся выходом измерительного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, неинвертирующий вход второ.го операционного усилителя соединен со средней точкой введенного третьего делителя напряжения, один вывод которого соединен с выходом введенного источника опорного напряжения, а другой вывод является вторым входом измерительного усилителя и через введенный второй резистор, образующий с первым резистором четвертый делитель напряжения, соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя.