Дифференциальный усилитель

 

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в радиотехнике, электроизмерительной технике, системах сбора и обработки информации. Цель изобретения - расширение динамического диапазона значений коэф. усиления в заданной полосе частот. Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит операционные усилители 1, 2, 3 и делители напряжений (ДН) 4-7, выполненные на резисторах 8, 9. При отсутствии сигналов на входах и опорном выходе ДУ благодаря наличию отриц. обратной связи через ДН 4, 5 будет отсутствовать -напряжение и на инвертирующих входах операционных усилителей 1-3. При этом отсутствует напряжение на выходах всех операционных усилителей 1-3. Сигналы, подаваемые на входы и опорный выход устр-ва, определенным образом передаются в точку подключения сигнального выхода к силовому выходу. Для оптимальной работы ДУ должны выполняться определенные соотношения между резисторами в ДН 4-6. Величину коэф. усиления ДУ можно изменять изменением номинала резистора 8 ДН 6. 1 ил. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 H 03 F 3 45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС1 ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4! 01787/24-09 (22) 11. 08. 86 (46) 23.05.88, Бюл. Ф 19 (71) Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении (SU) и Комбинат Керамише Верке (DD) (72) О.С.Андреев, О.П.Андрух, Б.А.Бохонко, В.А.Калынюк, М.Г.Рылик (SU), Ахим Бергер, Ханс Юрген Либшер, Норберт Махилл, Инго Вагнер и Петер Вагнер (DD) (53) 621.375.026(088.8) (56) Заявка Франции I! 2242810, кл. Н 03 F 3/45, опублик. 02.05.75. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в радиотехнике, электроизмерительной технике, системах сбора и обработки информации. Цель изобретения— расширейие динамического диапазона

ÄÄSUÄÄ 1398065 А1 значений коэф. усиления в заданной полосе частот. Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит операционные усилители 1, 2, 3 и делители напряжений (ДН) 4-7, выполненные на резисторах 8, 9. При отсутствии сигналов на входах и опорном выходе ДУ благодаря наличию отриц. обратной связи через

ДН 4, 5 будет отсутствовать .напряжение и на инвертирующих входах операционных усилителей 1-3. При этом отсутствует напряжение на выходах всех операционных усилителей 1-3. Сигналы, подаваемые на входы и опорный выход устр-ва, определенным образом передаются в точку подключения сигнального выхода к силовому выходу. Для оптимальной работы ДУ должны выпол" няться определенные соотношения между резисторами в ДН 4-6. Величину коэф. усиления ДУ можно изменять изменением номинала резистора 8 ДН 6. 1 ил.

1398065

Изобретение относится к электронной технике и может исп чьзоваться в радиотехнике, электроиэмерительной технике, системах сбора и обработки информации.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона значений коэффициента усиления в заданной полосе ч стот. !О

На чертеже представлена структурная электрическая схема дифференциапьного усилителя.

Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит первый, второй и третий one- 15 рфционные усилители (ОУ) 1-3 и первый, второй, третий и четвертый делители 4-7 напряжения, выполненные на первом и втором резисторах 8 и 9.

ДУ работает следующим образом. 20

При отсутствии сигналов на входах

Вх1, Вх2 и опорном выходе "Опор". (cM. чертеж) в случае непосредственного подключения сигнального выхода

"Сигн." к силовому "Вых.", на инвер- 25 тирующих входах ОУ 1 и 2, благодаря наличию отрицательной обратной связи через первый и второй делители 4 и 5, также отсутствует напряжение. Такое состояние возможно только при отсут- 30 ствии напряжения на выходах всех ОУ

1 3. При указанных начальных условиях сигналы на выходах первого и второго

О 1 и 2 могут быть только разной полярности. напряжение на неинвертирую щем входе третьего ОУ 3 при нулевом напряжении на опорном выходе ДУ Опор." определяется только выходным н пряжением второго ОУ 2. Так как третий ОУ 3 охвачен отрицательной об- 40 ратной связью через третий делитель

6, то на инвертирующем входе третьего

ОУ 3. должно установиться напряжение, равное напряжению на его неиивертирующем входе. Это напряжение через первый делитель 4 приложено к инвертирующему входу второго ОУ 2 и инвертнруется на его выходе, а следовательно, и на неинвертирующем входе третьего ОУ 3. Таким образом, любое напряжение на выходе второго ОУ 2

50 стремится изменить знак и единственно стабильной точкой является нулевое напряжение, что веДет за собой нулевое напряжение и на выходах остальных ОУ. Если при отсутствии напряже- ния на входах ДУ Вх1 B Вх2 K его опор-, ному выходу "Онор." приложено какоето напряжение, то напряжение на неинвертирующем входе третьего ОУ 3 определяется не только выходным напряжением второго ОУ 2, но и независимым напряжением на опорном выходе "Опор.".

В этом случае на выходе третьего ОУ 3 (силовом выходе ДУ "Вых.") обязательно устанавливается отличное от нуля напряжение, так как в противном случае невозможно обеспечить равенство напряжений на его входах. То же происходит и при наличии напряжения на входах ДУ Вх1 и Вх2. Сигналы, подаваемые на входы Вх1 и Вх2 и опорный выход "Опор." устройства, определенным образом передаются в точку подключения сигнального выхода Сигн. к силовому "Вых.".

Для оптимальной работы ДУ необходимо выполнить следующие соотношения между резисторами в делителях напряжения: для первого и второго делителей 4 и 5 отношение первого резистора 8 к второму 9 должно быть таким же; отношение суммы первого и второго резисторов 8 и 9 второго делителя 5 к второму резистору 9 третьего делителя 6 должно равняться отношению первого резистора 8 к второму резистору 9 в четвертом делителе 7 напряжения (чертеж).

При этом величину коэффициента усиления ДУ можно изменять, не нарушая оговоренных вьппе условий оптимальной работы ДУ, изменением номинала первого резистора 8 третьего делителя 6.

В предлагаемом ДУ эффект уменьше" ния глубины обратной связи третьего

ОУ 3 при уменьшении номинала первого резистора 8 третьего делителя 6 с целью увеличения усиления существенно ослаблен наличием связи между инвертирующим входом третьего ОУ .3, и че" рез второй делитель 5 с инвертирующим входом второго ОУ 2. Благодаря этому сигнал, приложенный к одному выводу первого резистора 8 третьего делителя 6, усиливается ОУ 1 и 2 и поступает в той же фазе на второй вывод этого же резистора, что препятствует изменению сигнального тока, протекающего через него, и уменьшению глубины обратной связи при изменении коэффициента усиления. Благодаря этому эффекту спад коэффициента усиления ОУ оказывает меньшее влияние на коэффициент усиления устройства. Кроме того, по укаэанной причине в ДУ обесформула изобретения

Составитель И. Водяхина

Техред М. Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор А.Ворович

Заказ 2276/55

Тираж 928

Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 139806 печивается более высокое значение коэффициента усиления, чем в известных схемах при одинаковых значениях коэффициента усиления ОУ.

Дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертирующие входы которых являются соответственно первым и вторым входами дифференциального усилителя, а инвертирующие входы подключены к отводам, являющимся средней 1r точкой первого и второго делителей напряжения соответственно, первые выводы которых объединены, а второй вывод первого делителя напряжения соединен с выходом первого операционного 2п усилителя и первым выводом третьего делителя напряжения, второй вывод которого является сигнальным выходом

5 а дифференциального усилителя, выход второго операционного усилителя подключен к первому выводу четвертого делителя напряжения, второй вывод которого является опорным выходом дифференциального усилителя, а также третий операционный усилитель, выход которого является силовым выходом дифференциального усилителя, а инвертирующий и неинвертирующий входы подключены к отводам, являющимся средин" ми точками третьего и четвертого делителей напряжения соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона значений коэффициента усиления в заданной полосе частот, инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен к второму выводу второго делителя напряжения, первый вывод которого соединен с выходом второго операционного усилителя.