Усилитель

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение отношения сигнал/шум. Усилитель содержит операционный усилитель 1, пьезоэлектрический датчик 2, резисторы 3-6 и полевые транзисторы 7 и 8. Цель достигается введением резистора 6, задающего смещения на затвор полевого транзистора 7 и ограничивающего зарядный ток эквивалентной емкости датчика 2 при воздействии импульсной помехи отрицательной полярности, а также введением полевых транзисторов 7 и 8, ограничивающих зарядный ток эквивалентной емкости датчика 2 при проступлении входного сигнала положительной и отрицательной полярности с амплитудой, превышающей заданную величину. 1 ил.

союз советских

СОаМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (И) А1 (51)4 Н 03 F 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+annum

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям пРи Гкнт сссР

1 (21) 4317481/24-09 (22) 14.10.87 (46) 30.08.89. Бюп. В 32 (72) А.Л.Сидоров и Г.В.Сидорова (5 3) 621. 375 . 025 (088. 8) (56) Заявка Японии У 59-101997, кл. Н 04 R 3/00, 1984, (54) УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электросвязи, .Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум. Усилитель содержит операционный усилитель 1, пьезоэлектрический датчик 2, резнс2 торы 3 — 6 и полевые транзисторы 7 и 8. Цель достигается введением резистора 6, задакщего смешения на затвор полевого транзистора 7 и ограничивакщего зарядный ток эквивалентной емкости датчика 2 при воздействии импульсной помехи отрицательной полярности, а также введением полевых транзисторов 7 и 8, ограничивакицих зарядный ток эквивалентной емкости датчика 2 при поступлении входного сигнала положительной и отрицательной полярности с амплитудой, превышакнцей заданную величину. 1 ил. чину

R4 г

К4+В5 (1) где U,„ — положительное напряжение питания;

Е4 R5 — сопротивления второго и третьего резисторов 4 и 5 <0 соответственно.

Второй полевой транзистор 8 предназначен для ограничения зарядного тока эквивалентной емкости датчика при поступлении входного сигнала от- g5 рицательной полярности с амплитудой, превышаюцей величину

R4 х t 1 Ойт I R4@R5 (2)

50 где Б „„- отрицательное напряжение питания.

При входном сигнале

R4 цьх - пит R4+R5 (3) 55 первый и второй полевые транзисторы 8 обеспечивают передачу входного сигнала на непнвертирующий вход операцион3 1504786

Изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано для усиления сигналов пьезоэлектрических датчиков.

Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум делителя.

На чертеже представлена принципиальная схема усилителя, Усипитель содержит операционный усилитель 1, пьезоэлектрический датчик 2, первый, второй, третий и четвертый резисторы З-б,е первый и второй полевые транзисторы 7, 8.

Операционный усилитель I предназ- 15 начен для усиления сигнала, поступающего с пьезоэлектрического датчика 2.

Первый резистор 3 обеспечивает режим по постоянному току операционного усилителя 1 (при отсутствии сигнала 20 напряжение на неинвертируюцем входе операционного усилителя 1 близко к нулю), Второй и третий резисторы 4, 5 предназначены для создания отрицательной обратной связи определенной величины; их соотношение определяет коэффициент усиления всей схемы. Первый полевой транзистор 7 предназначен для ограничения зарядного тока эквивалентной емкости пьезоэлектрического датчика 2 при поступлении входного сигнала положительной полярности с амплитудой, превышаюцей велиного усилителя 1, Четвертый резистор б задает смещение на затвор первого полевого транзистора 7 и ограничивает зарядный ток эквивалентной емкости пьезоэлектрического датчика 2 при воздействии импульсной помехи отрицательной полярности. ,При входном сигнале

R4

111 ьх - п«т R4+R5 (4) дифференциальное напряжение на входах операционного усилителя 1 не превышает нескольких милливольт вследствие действия отрицательной обратной связи, Поскольку дифференциальное напря-, жение близко к нулю,„то и напряжение затвор — исток первого и второго полевых транзисторов 7, 8 также близко к нулю. Оба полевых транзистора открыты и через их каналы сигнал поступает на неинвертируюций вход операционного усилителя l . Напряжение теплового шума открытых каналов мало, так как величина сопротивления открытых каналов не превышает нескольких кил оом, При поступлении с пьезоэлектрического датчика 2 импульсной помехи отрицательной полярности с амплитудой (2) происходит следуюций процесс.

Напряжение на стоке первого полевого транзистора 7 становится меньше напряжения на затворе, что приводит к еце большему открыванию канала этого транзистора. Сопротивление участков сток — затвор, сток — исток Становится низким. Напряжение на стоке второго полевого транзистора 8 уменьшается, одновременно уменьшается напряжение на истоке этого транзистора, Напряжение на затворе второго поленого транзистора 8 остается неизменным.

Это приводит к перекрытию канала второго полевого транзистора 8. Процесс продолжается до тех пор, пока напряжение затвор — исток не достигает напряжения отсечки этого транзистора. Напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 1 относительно инвертируюцего входа блока равно напряжению отсечки второго полевого транзистора 8. B это время эквивалентная емкость пьезоэлектрического датчика заряжается через первый резистор 3 (он выбирается с высоким сопротивлением), участок сток — затвор первого полевого транСоставитель Ю. Рогаткин

Техред"К.Коргентал

Редактор А.Маковская

Корректор Т.Малец

Заказ 5266/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303$, Москва, 3-3$, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1504 зистора 7, четвертый резистор 6 (тоже с высоким сопротивлением), закрытый канал второго полевого транзисто- ра 8. Все эти цепи имеют высокое сопротивление, поэтому заряд, накопленный за время действия помехи, будет небольшим, и после окончания импульсной помехи быстро восстанавливается нормальный режим работы всего усите- 10 ля, При поступпении сигнала импульсной помехи положительной полярности большой амплитуды-происходит аналогичный процесс-, за исключением того, что закрывается первый полевой тран- 15 зистор 7 и открывается второй полевой транзистор 8.

Использование предлагаемого усилителя сигналов позволит повысить отношение сигнал/шум на выходе усилителя .2р более чем в два раза.

Формула изобретения

Усилитель, содержащий соединенные, параллельно пьезоэлектрический дат786 6 чик и первый резистор, первый вывод которого соединен с общей шиной, операционный усилитель, между инвертирукицим входом которого и общей шиной включен второй резистор, а между инвертирующим входом и его выходом— третий резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, в него введены первый и второй полевые транзисторы с п-каналом и р-каналом соответственно и четвертый резистор, включенный между затворами первого и второго полевйх транзисторов, сток и исток первого полевого транзистора соединены с .вторым выводом первого резистора и стоком второго полевого транзистора соответственно, исток и затвор второго полевого транзистора подключен к неинвертирукщему и инвертирукцему входам операционного усилителя соответственно.