Усилитель-ограничитель

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение точности. Усилитель-ограничитель содержит операционный усилитель (ОУ ) 1 в инвертирующем включении, конденсатор 2, отражатели 3 и 4 тока, компараторы 5 и 6 тока, элемент совпадения 7, ключи 8, 9 и 10 и источники 11 и 12 напряжений разной полярности . При наличии на входе устройства только постоянной составляющей сигнала и отсутствия переменной составляющей на выходе устройства будет поддерживаться потенциал общей шины, т.е. нулевой уровень напряжения. При подаче на вход переменной составляющей входного сигнала в зависимости от ее знака напряжения относительно напряжения постоянной составляющей сигнала ka выходе устройства будет сформирован уровень напряжения, равный напряжению источника 11. Пороговое напряжение усилителя-ограничителя устанавливается путем выбора порогового тока компараторов 5 и 6 при заданной емкости конденсатора 2. Частотный диапазон устройства определяется полосой пропускания полосового фильтра , состоящего из ОУ 1 и конденсатора 2, и быстродействием ОУ К Цель достигается введением ОУ 1, конденсатора 2 и отражат ей 3 и 4 тока, 1 ИЛо (Л С // 00 ел о 00 IsD СО .# w

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 Н 03 К 5/08 кгс6Фз1и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4045926/24-09 (22) 18,02.86 (46) 07.11.87. Бюл. № 41 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С.Н.Лубянов, M,Н.Краснов и А.M.Êóçþêèí (53,1 621,374 (088,8) (56) Патент Великобритании

¹ 2067042, .кл. Н 03 G ll/00, !981, (5 4) УСИЛИТЕЛЬ-ОГРАНИЧИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности. Усилитель-ограничитель содержит операционный усилитель (ОУ )

1 в инвертирующем включении, конденсатор 2, отражатели 3 и 4 тока, компараторы 5 и 6 тока, элемент совпадения 7, ключи 8, 9 и 10 и источники 11 и 12 напряжений разной полярности. При наличии на входе устройства только постоянной составляющей

„„SU„„jI 350829 А 1 сигнала и отсутствия переменной составляющей на выходе устройства будет поддерживаться потенциал общей шины, т.е. нулевой уровень напряжения. При подаче на вход переменной составляющей входного сигнала в зависимости от ее знака напряжения относительно напряжения постоянной составляющей сигнала на выходе устройства будет сформирован уровень напряжения, равный напряжению источника 11. Пороговое напряжение усилителя-ограничителя устанавливается путем выбора порогового тока компараторов 5 и 6 при заданной емкости конденсатора 2.

Частотный диапазон устройства определяется полосой пропускания полосового фильтра, состоящего из ОУ 1 и конденсатора 2, и быстродействием ОУ 1.

Цель достигается введением ОУ 1, конденсатора 2 и отражателей 3 и 4 тока, 1 ил.

0829

1О При подаче на вход переменной составляющей входного сигнала, в зависимости от ее знака напряжения относитсльно напряжения постоянной составляющей сигнала, начнет протекать

15 ток через первый, либо второй отражатели 3 или 4 тока, что будет приводить к изменению на противоположный выходного логического уровня первого, либо второго компараторов 5 и 6 тока, 20 а также элемента 7 совпадения. В результате, при наличии на управляющих входах первого и.третьего ключей 8 и

10 уровня логической "единицы", а на управляющем входе второго ключа 9 уровня логического" нуля", на выходе устройства будет сформирован уро-.. вень напряжения, равный напряжению источника 11 напряжения. При наличии на управляющих входах первого и втоЗО рого ключей 8 и 9 уровня логической единицы, а на управляющем входе третьего ключа 10 уровня логического

"нуля", на выходе устройства будет сформирован уровень напряжения, равный напряжению источника 11 напряжения, Таким образом, усилитель-ограничитель имеет передаточную функцию вида .

0 при Usx О„либо f < f „

Un u fH < flax

E sign Us ïðè 0 „-

1 где Пн„- напряжение переменной составляющей входного сигнала;

П н — пороговое напряжение усилителя-ограничителя; нижняя граничная частота полосового фильтра, образованного входным операци- 50 онным усилителем 1 и конденсатором 2;

f „ - частота входного сигнала; верхняя граничная частота полосового фильтра, 55

Š— напряжение источников напряжения.

Пороговое напряжение усилителяограничителя устанавливается путем

1 н 2 ™нс нК т

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в области аналого-цифровой обработки сигналов на интегральных микросхемах.

Целью изобретения является повышение точности, На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителяограыичителя.

Усилитель-ограничитель содержит входной операционный усилитель 1 в инвертирующем включении, конденсатор

2, первый и второй отражатели тока

3 и 4, первый и второй компараторы

5 и 6 тока, элемент 7 совпадения, первый — третий ключи 8 — 10, источник 11 напряжения одной полярности и источник 12 напряжения другой полярности

Усилитель-ограничитель работает следующим образом.

При, отсутствиии переменной составляющей и наличии только постоянной составляющей сигнала на входе устройства конденсатор 2 заряжается до напряжения смещения входного операционного усилителя 1 в сумме с напряжением постоянной составляющей входного сигнала. При этом ток через конденсатор 2 прекращается, а значит перестает течь ток и через первый 3 и второй

4 отражатели тока. Таким образом, на выходах первого 5 и второго 6 компараторов тока будет присутствовать уровень логической "единицы", а на выходе элемента совпадения 7, в качестве которого, например, может быть использован логический элемент

И-НЕ, будет присутствовать уровень логического "нуля". При этом третий ключ 10 замыкается, и на выходе поддерживается потенциал общей шины, т,е, нулевой уровень напряжения. выбора порогового тока 1О первого и второго компараторов 5 и 6 при заданной емкости C конденсатора 2 из следующего соотношения: где К вЂ” коэффициент передачи отражаT теля тока;

I — пороговый ток компаратора тока.

Частотный диапазон устройства определяется полосой пропускания полосового фильтра, а также быстродействием входного операционного усилителя l.

15

Составитель Л,Закс

Техред М. Ходанич

Редактор Н.Егорова

Корректор А.Тяско

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5298/57

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4

3 !35082

Отражатели тока могут быть выполнены как на биполярных транзисторах, так и на униполярных транзисторах структуры МДП с индуцированным кана5 лом.

Формула из обр етения

Усилитель-ограничитель, содержащий последовательно соединенные источник напряжения одной полярности и первый ключ, последовательно соединенные источник напряжения другой полярности и второй ключ, выходы первого и второго ключей объединены и являются выходом устройства, а также третий ключ, выход которого подключен к выходу устройства, первый и второй компараторы, выходы которых подключены к управляющим входам первого и второго ключей соответственно, и элемент совпадений, входы которого подключены к выходам первого и второго компараторов а выход — к управляющему входу третьего ключа, о .т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности в него введен входной операционный усилитель в инвертирующем включении с последовательно соединенными конденсатором и цепью иэ встречно-параллельно включенных первого и второго отражателей тока, которые имеют противоположную полярность в цепи отрицательной обратной связи, при этом выходы первого и второго отражателей тока подключены соответственно к входам первого и второго компараторов, выполненными в виде компараторов тока, а вход третьего ключа подключен к общей шине.