Усилитель-ограничитель

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - упрощение. Усилитель-ограничитель содержит операционный усилитель 1, цепь 2 отрицательной обратной связи (ООС), транзистор 3, резисторы 4,6 и 7, источники 5 и 8 смещения. Сигнал, подаваемый на вход устройства, усиливается им и выделяется на выходе. Часть сигнала через резисторы 4 и 6 передается на управляющий вывод транзистора 3. Если напряжение на этом выводе станет равным напряжению срабатывания транзистора 3, то между входным и выходным выводами транзистора 3 станет возможным протекание тока, что приводит к изменению глубины ООС. В этом режиме увеличение входного сигнала сопровождается увеличением глубины ООС, что предотвращает изменение сигнала на выходе устройства. Таким образом, устройство выполняет функции усилителя-ограничителя, напряжение на выходе которого не выходит за пределы заданного диапазона значений независимо от уровня входного сигнала. При этом усилитель 1 остается в оптимальном линейном режиме работы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 03 G 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! (21) 4339279/24-09 (22) 04.12.87 (46) 30.01.90. Бюл. ¹ 4 (72) 0,С.Андреев, Д.M.Äåìüÿíþê, Я.Д.Басараб и В.A.Êàëûíþê (53) 621.375.024(088.8) (56) Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. — М.: Радио и связь, 1984, с. 305, рис. 13.16. (54) УСИЛИТЕЛЬ-ОГРАНИЧИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — упрощение. Усилитель-ограничитель содержит операционный усилитель 1, цепь 2 отрицательной обратной связи (00C), транзистор 3, резисторы 4,6 и 7, источники 5 и 8 смещения, Сигнал, подаваемый на вход устройства, усиливается им и выделяется на выходе. !

„„SU„„1539966 А1

Часть сигнала через резисторы 4 и 6 передается на управляющий вывод транзистора 3. Если напряжение ;.а этом выводе станет равным напряжению ! срабатывания транзистора 3, то между входным и выходным выводами транзистора 3 станет возможным протекание тока, что приводит к изменению глу" бины ООС. В этом режиме увеличение входного сигнала сопровождается увеличением глубины ООС, что предотвращает изменение сигнала на выходе устройства. Таким образом, устройст,— во выполняет Функции усилителя-ограничителя, напряжение на выходе которого не выходит за пределы заданного диапазона значений независимо от уровня входнрго сигнала. При этом усилитель 1 остается в оптимальном линейном режиме работы. 1 ил. !

1539966

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в формирователях сигналов, цепях защи- ты от перегрузок, устройствах управления и контроля.

Цель изобретения — упрощение.

На чертеже представлена принципиальная схема усилителя-ограничителя.

Усилитель-ограничитель содержит операционный усилитель 1, цепь отрипательной обратной связи (ООС) 2, транзистор 3, первый резистор 4, первый источник 5 смещения, второй резистор 6, третий резистор 7, второй источник 8 смещения.

Усилитель-ограничитель работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе устройства транзистор 3 находится в Выключенном состоянии, что исключает прохождение тока между его эмиттером коллектором. При таких условиях

1 се устройство представляет собой обычный масштабный усилитель, построенный на операционном усилителе

1, охваченном отрицательной обратной связью через цепь ООС 2. Передаточная характеристика такого устройства в диапазоне рабочих частот опреде,ляется параметрами цепи ООС 2. В частном случае, когда цепь отрицательной обратной связи 2 построена на резистивном делителе, устройство представляет собой инвертирующий усилитель, коэффициент усиления которого равен отношению эквивалентного сопротивления, включенного между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1, к сопротивлению, включенному между инвертирующим входом операционного усилителя и входом устройства. Сигнал, подаваемый на вход устройства, усиливается им и выделяется на выходе. Часть сигнала через первый 4 и второй 6 резисторы передается на управляющий вывод транзистора 3. ЕслМ напряжение на управляющем выводе транзистора 3 становится равным напряжению его срабатывания, то между входным и выходным выводами транзистора 3 становится. возможным протекание тока, что приводит к изменению глубины отрицательной обратной связи в устройстве. В этом режиме увеличение входного сигнала сопровождается уве.личенйем глубины отрицательной об10 ратной связи, что предотвращает изменение сигнала на выходе устройства.

Таким образом, устройство выполняет функции усилителя-ограничителя.

Напряжение на выходе такого усилителя-ограничителя не выходит за пределы заданного диапазона значений независимо от уровня входного сигнала. При этом основной усилительный элемент — операционный усилитель — остается в оптимальном линейном режиме работы.

15 Для правильной работы устройства его элементы должны отвечать определенным требованиям. Коэффициент усиления усилителя-ограничителя on" ределяется параметрами цепи отрицательной обратной связи 2. В зависимости от других требуемых характеристик устройства в качестве активного элемента выбирается транзисторбиполярный полевой с р-п-переходом, 25 полевой с изолированным затвором того или иного типа проводимости.

Дополнительно могут быть включены третий резистор 7 и второй источник

8 смещения. Например, если требуется.точно задать уровни ограничения сигнала при минимальной подстройке, сопротивлений первого 4 и второго 6

) резисторов или опорных напряжений первого S и второго 8 источников смещения, то в качестве активного эле35 мента выбирается обычный или составной биполярный транзистор (эти транзисторы характеризуются высокой повторяемостью напряжения открывания; б аз а

40 эмиттерное напряжение откРытого транзистора лежит в пределах 0,6-0,7 В, и отличие между образцами одной партии обычно не более чем 20 мВ) .

Если требуются малые утечки по выводам транзистора 3, высокое быстродействие и идентичность процесса ограничения по обеим полярностям сигнала, то выбирается полевой транзистор.

При этом использование полевого

50 тетрода позволяет минимизировать паразитные емкости между выходным выводом активного элемента и его уп, равляющим и входным выводами благодаря шунтирующему действию подложки второго затвора.

Параметры первого 4, второго 6 и третьего 7 резисторов, первого 5 и второго 8 источников смещения выби5 1539966

6 раются исходя из параметров выбранно- Ф о р м у л а и з .о б р е т е н и я го транзистора 3 и требуемых уровней Усилитель-ограничитель, содержаограничения выходного напряжения. щий операционный усилитель с цепью отрицательной обратной связи, транДополнительное введение третьего зистор, коллектор и эмиттер которого резистора 7 и второго источника 8 соединены с инвертирующими входом и обьясняется удобством практической выходом операционного усилителя сореализации, потому что в этом случае ответственно, а база через первый можно использовать источники пита- 10 резистор — с первым источником смения. По сравнению с известным уст- щения, отличающийся тем, ройством предложенный усилитель про- что, с целью упрощения, между базой ще, так как содеркит меньшее коли- и эмиттером транзистора введен второй чество элементов и связей. резистор.

Составитель Ю.Рогаткин

Редактор Л.Веселовская Техред M.Дндык Корректор M,Пожо

Заказ 229 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101