Устройство многоканального усиления постоянного тока

 

Изобретение относится к радиотехнике Цель изобретения - уменьшение дрейфа нуля о Устр-во содержит многоканальный коммутатор 1, источник 2 контрольного сигнала, блок уси-) лителей 3, коммутатор 4, амплитудные детекторы 5 и 8, блок сравнения 6, регулятор 7, формирователь 9 управляющих импульсов, формирователь 10. адреса, сумматор 11, переключатели 12 и 15, делитель 13 напряжения, интегрирующий усилитель 14, блоки памяти 16 и 17 и распределитель 18 импульсов . Устр-во обеспечивает стабилизацию коэфо передачи за счет коррекции ухода коэф. усиления и дрейфа нуля, а также обеспечивает многоканальный резким работы. Калибровка усилителей производится калибровочными синусоидальными сигналами . Дрейф нуля определяется интегрированием калибровочного сигнала, прошедшего усилитель 14. Коррекция - коэфо ухода усиления осуш;ествляется с помощью делителя 13. Коэф. деле- g ния подбирается путем сравнения калибровочного сигнала и этого же сигнала, f/J прошедшего через усилитель.14 и делит ел ь 13.1 ил о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) Н 03 F 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НС)МИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 l ) 3960025/24-09 (22) 30. 09. 85 (46) 23.01,89. Бюл. В 3 (72) В,Ю.Артемьев, Ю.Г.Кравченко, К.П.Павловский и Н.Н.Страхов (53) 62).375.024 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 680179, кл. Н 03 G 3/20, 1976. (54) УСТРОЙСТВО 1ГНОГОКАНАГГЬНОГО УСИЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение "дрейфа" нуля. Устр-во содержит многоканальный коммутатор 1, источник 2 контрольного сигнала, блок уси- лителей 3, коммутатор 4, амплитудные детекторы 5 и 8, блок сравнения 6, регулятор 7, формирователь 9 управляющих импульсов, формирователь 10

SU 1453587 A1 адреса, сумматор 11, переключатели

12 и 15, делитель 13 напряжения, интегрирующий усилитель 14, блоки памяти 16 и 17 и распределитель 18 импульсов. Устр-во обеспечивает стабилизацию коэф. передачи за счет коррекции "ухода" коэф. усиления и

"дрейфа" нуля, а также обеспечивает многоканальный режим работы. Калибровка усилителей производится калибровочными синусоидальными сигналами, "Дрейф" нуля определяется интегрированием калибровочного сигнала, прошедшего усилитель 14. Коррекция

"ухода" коз ф. усиления осуществля ется с помощью делителя 13 ° Коэф. деления подбирается путем сравнения капиб ровочного сигнапа н этого же сигнапа, прошедшего через усилитель,14 и делитель 13. 1 ил.

1453587

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении стабильных усилителей, особенно, в устройствах, предназначен- 5 ных для работы в жестких климатических условиях.

Цель изобретения — уменьшение дрейфа нуля.

На чертеже представлена структур- 10 ная электрическая схема устройства многоканального усиления постоянно го тока.

Устройство содержит многоканальный коммутатор 1, источник 2 контрольно- 15

ro сигнала, блок усилителей 3, ком" мутатор 4, первый амплитудный детектор 5, блок 6 сравнения, регулятор

7, второй амплитудный детектор 8, который может иметь вход сброса, фор- 20 мирователь 9 управляющих импульсов (ФУИ), формирователь 10 адреса, сумматор 11, первый переключатель 12, ,делитель 13 напряжения, интегрирую: ;.щий усилитель 14, второй переключа- 25, тель 15, первый и второй блоки 16 и

17 памяти, распределитель 18 импульсов, вход 19 "Калибровка ", а также регистр 20 набора кода, элементы И

21 и элементы ИЛИ 22, образующие ре- 30 гулятор 7, цифроаналоговый преобразователь 23, источник 24 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 25 и оперативный з ыоминающий

; блок 26, образующие первый блок 16 памяти.

Устройство работает следующим образом.

На вход 19 "Калибровка" подается сигнал, который обеспечивает началь- 40 ную настройку устройства и включение режима калибровки усилителей блока усилителей 3. С входа он поступает на первые управляющие входы многоканального коммутатора 1„ первого 12 45 и второго 15 переключателей и коммутатора 4, при этом коммутатор 4 устанавливается в исходное состояние— подключает первый канап устройства, а многоканальный коммутатор 1 TIPp 50 вый переключатель 12 и второй переключатель 15 соответственно подсоединяют: выходы источника 2 контрольных сигналов к входам блока усилителей

3; выход второго амплитудного детек 55 тора 8 к входу делителя 13 напряжения; выход интегрирующего усилителя

14 к входу аналого-цифрового преобразователя 25.

Кроме того, сигнал "Калибровка" с входа 19 поступает на вход ФУИ 9, инициирует его работу. На входе сброса

ФУИ 9 появляется импульс, который подается на управляющий вход интегрирующего усилителя 14 и обнуляет его, Синусоидальные сигналы с выходов источника контрольных сигналов после усиления в блоке усилителей 3 подаются на входы коммутатора 4. Коэффициенты усиления выбираются таким обра. зом, чтобы нестабильность усилителей не приводила коэффициенты усиления к величинам, меньшим номинального значения. На первом цикле калибровки коммутатор 4 подключает к своему входу первый канал. С выхода коммутатора

4 сигнал поступает на вход интегрирующего усилителя 14, который формирует сигнал, соответствующий постоянной составляющей усиленного в блоке уси.лителей 3 синусоидального сигнала.

Эта постоянная составляющая по величине равна уходу нуля первого усилителя блока усилителей 3. Время интегрирования определяется из условия допустимой ошибки.

По истечении этого времени на выходе адреса ФУИ 9 появляется сигнал, который поступает на вход формирователя 10 адреса, где запоминается, а с его выхода — на адресные входы второго и первого блоков 16 и 17 памяти. Кроме того, на выходах начальной установки и считывания

ФУИ 9 появляются импульсы, которые сост в етственно поступают: на вход распределителя 18 импульсов, управляющие входы второго амплитудного детектора 8 и регистра 20 набора кода вход записи первого блока 16 памя7 ти; на вход считывания этого же блока 16 и на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 25.

Аналого-цифровой преобразователь

25 опрашивает содержимое интегрирующего усилителя 14 и формирует цифровой сигнал, который поступает на вход оперативного запоминающего блока 26.

Под воздействием импульса, поступающего на его вход с записи, оперативный запоминающий блок 26 записывает этот сигнал по адресу, который определяется содержимым формирователя

10 адреса. По импульсу, поступающему на вход считывания опертивного запоминающего блока 26, производится считывание содержимого этого устройз 14З31 ства по адресу, который определяется содержимым формирователя 10 адреса, Цифровой сигнал с выхода оперативного запоминающего блока 2 подается

sj на вход цифро аналогового преобр азов ателя 23, на выходе которого формируется уровень, соответствующий уходу нуля усилителя. На второй вход цифроаналогового преобразователя 23 пода- !О ется опорное напряжение от источника

24 опорного напряжения. Импульс, поступающий на вход сброса второго амплитудного детектора 8 и управляющий вход регистра 20 набора кода осу- !5 ществляет обнуление содержимого второго амплитудного детектора 8 и установку регистра 20 набора кода в исходное состояние. Этот же импульс, посту. пающий на вход распределителя 18 им- 20 пульсов, инициирует его работу.

В результате на первый вход сумматора 11 начинает поступать синусоидальный сигнал, прошедший через первый усилитель блока усилителей 3, 25 а на второй вход-уровень, соответствующий уходу нуля этого усилителя.

На выходе сумматора 11 формируется синусоидальный сигнал, равный разности этих сигналов, который поступает 30 на вход второго амплитудного детектора 8, на выходе которого формируется уровень, соответствующий амплитуде синусоидального сигнала. Этот уровень подается на вход делителя 13 напряжения. В исходном состоянии первый триггер, соответствующий старшему разряду регистра 20 набора кода, находится в состоянии "1", а все остальные триггеры — в состоянии "0 . 40

Таким образом, в первом такте регулирования в блоке 6 сравнения происходит сравнение эталонного сигнала, поступающего с первого амплитудного детектора 5, с сигналом, равным 507. 45 величины сигнала, поступающего на вход делителя 13 напряжения, При этом появляются сигналы на синхронизирующем и первом управляющем выходах распределителя 18 импульсов. 50

Если сигнал на выходе делителя напряжения больше эталонного, то на выходе блока 6 сравнения появляется сиг" нал, воздействующий на нечетные элементы И 21. При этом на выходе первого элемента И появится сигнал, который устанавливает первый триггер регистра 20 набора кода в состояние "0". Сигнал, появляющийся на ну87 левом выходе триггера при его переключении, проходит через первый элемент ИЛИ 22 и устанавливает второй триггер регистра 20 набора кода в состояние "1", Если сигнал на выходе делителя 13 напряжения меньше эталонного, то на выходе блока 6 сравнения появляется сигнал, воздействукщий на четные элементы И 21, входящие в регулятор

7. При этом на выходе второго элемента И 21 появляется сигнап, который проходит через первый элемент ИЛИ

22 и устанавливает второй триггер регистра 20 набора кода в состояние "1".

При втором такте регулирования появляется сигнал на синхронизирующем и втором управляющих выходах распределителя 18 импульсов, и проходит аналогичная процедура установки второго разряда кода на втором триггере регистра 20 набора кода и установка в состояние "1" третьего триггера и

1 т,д.

При последнем N-M такте регулирования N-триггер регистра 20 набора кода остается в состоянии "1",, в которое он бып установлен при (N-1)-м такте, или устанавливается в состояние сигналом "0", проходящим через последний элемент И 21. Весь набор на регистре 20 набора кода происходит за N тактов. Кроме того, на этом такте регулирования сигнала с N-ro управляющего выхода распределителя 18 импульсов поступает на первый управляющий вход второго блока 16 памяти и вход сигнализации установки ФУИ 9.

По этому сигналу обеспечивается з апись во второй блок памяти содержи. мого регистра 20 набора кода. Адрес ° по которому осуществляется запись, определяется содержимым формирователя 10 адреса. При этом ФУИ 9 формирует сигналы, которые появляются на его выходе сброса, Эти сигналы поступают соответственно на управляющие входы интегрирующего усилителя

14 и коммутатора 4. Интегрирующий усилитель 14 обнуляется, одновременно коммутатор 4 переключается на второй канал„ Начинается калибровка второго усилителя блока усилителей

3. При этом во второй и первый блоки

16 и 17 памяти обеспечивается запись очередных значений соответственно содержимого регистра 20 набора кода и сигнала с выхода аналого-цифрового

1453587

Устройство многоканального усиления постоянного тока, содержащее многоканальный коммутатор, первые входы которого появляются входами устройства, вторые входы подключены к источнику контрольного сигнала, а выход— через блок усилителей подключен к входам коммутатора, первый управляющий вход которого является входом

"Калибровка" и соединен с первым управляющим входом многоканального коммутатора, последовательно соединенные первый амплитудный детектор, вход которого подключен к выходу источника контрольного сигнала, блок сравнения и регулятор, второй амплитудный детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения дрейфа нуля, в него введены последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов (ФУИ) и формирователь адреса, между выходом коммутатора и вторым входом блока сравнения включены последовательно сумматор, первый переключатель, другой вход которого подключен к выходу сумматора через второй амплитудный детектор, и делитель напряжения, между выходом коммутатора и вторым входом сумматора включены последовательно интегрирующий усилитель, второй переключатель, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения, и первый блок памяти, между информационными выходами и входами регулятора включен второй блок памяти, вход адреса которого соединен с входом . адреса первого блока памяти и подключен к выходу формирователя адреса, между выходом начальной установки формирователя управляющих

50 преобразователя 25. Адрес, по которому осуществляется запись в эапоминащие устройства, определяется содержимым формирователя 10, которое форми" руется сигналом, поступакщим с адресного выхода ФУИ 9. Посл.е этого подключается третий канал и т,д. После калибровки последнего усилителя на выходе запуска рабочего режима ФУИ 9 10 формируется сигнал, который поступает на вторые управляющи.е входы многоканального коммутатора, первого и второго переключателей 12 и 15 и настраивает устройство на рабочий режим.. 15

По этому сигналу вход устройства подключается к входам блока усилителей, выход делителя напряжения 13 — к выходу сумматора и входы аналого-цифрового преобразователя 25 — к выходу 20 делителя 13 напряжения.

Кроме того, на адрес.ном выходе считывания ФУИ 9 синхронно с постоянной частотой появляются сигналы, которые соответственно пост. пают на вход формирователя 10 адрг са, второй управляющий вход оперативного запоминающего блока 26 и управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 25.

По этим сигналам выполняются следу-30 ющие операции. Коммутатор 4 переключается на очередной канал. В формирователь 10 адреса записывается значение, соответствующее номеру выбранного усилителя, Из блоков 16 и 17 памяти считываются значения коэффициента деления и смещения нуля усилителя. Адрес, по которому производится считывание, определяется содержимым формирователя 10 адреса. Сигнал с выхода вто-40 рого блока 17 памяти псступает на регистр 20 набора кода, где записывается. Сигнал с выхода сперативного запоминающего блока 26 поступает на вход цифроаналогового преобразовате- 45 ля 23. На выходе последнего формируется уровень, соответствующий уходу нуля усилителя, который поступает на второй вход сумматора 11. Соответствующий входной сигнал, усиленный в блоке усилителей 3, через коммутатор 4 поступает на первый вход сумматора 11, который обеспечивает компенсацию искажения, внесенного усилителем блока усилителей 3 в сигнал 5 за счет ухода нуля. Скорректирован.г ный сигнал с выхода сумматора 11 поступает на делитель 13 напряжения, Последний обеспечивает компенсацию искажения внесенного усилителем блока усилителей 3 sa счет отклонения коэффициента усиления от номинального К„, Общий коэффициент передачи усилителя блока усилителей 3 и делителя 13 напряжения равен номинальному К . Скорректированный таким образом сигнал с выхода делителя напряжения поступает через второй переключатель 15 на выход устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство многоканального усиления позволяет уменьшить дрейф нуля усилителей, Формула изобретения

Составитель С.Даниэлян

Т ехр ед M. Ход аиич

Редактор Н.Яцола

Корректор М.Максимишинец

Заказ 7301/55 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгород, ул . Проектная, 4

7 )453587 8 импульсов axogmm Управпенин Pery и второго переключателей и с выходом лЯтора включен РаспРеДелитель импуль- запуска рабочего режима ФУИ, вход сов, последний выход которого подраспределителя импульсов соединен с ключен также к первому управляющему 5 входу второго блока памяти и входу детектора и входом "Запись" первого сигнализации установки ФУИ, вход блока памяти вход считывания котоН II

Э

Калибровка которого соединен с рого соединен с выходом "Считывание" пеРвыми УпРавлЯющими вхоДами пеРво- ФУИ, выход "Сброс" которого соединен го и ВТОРОГО пеРеключателей и много- 10 с обнуляющим входом интегрирукщего канального коммутатора, другой уп- усилителя, при этом выход "Переключеравляющий вход которого соединен с ние каналов" ФУИ подключен к второму

ДРУгими УправлЯюЩими вхоДами пеРвого управляющему входу коммутатора.