Усилитель

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях и информационно-измерительных системах. Цель изобретения - повышение точности. Усилитель содержит ключ 1, мост 2 сопротивлений, резисторы 3 - 7, операционные у-ли 11, 12, переключатель 14, конд-ры 17, 18, стабилизатор 21 напряжения, г-р 22, транзистор 23. В усилитель введены резисторы 8 - 10, повторитель 13, переключатели 15, 16 и два источника 19, 20 смещения. В начале разбаланса моста выходной ток усилителя пропорционален напряжению на диагонали моста и не зависит от напряжения смещения операционного усилителя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (191 (11> щ) Н 03 F 1/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !. — - -

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 4414839/24-09 (22) 22,04,88 (46) 07.04 ° 90, Бюл. Р 13 (71) Московский энергетический институт (72) О. С,Андреев, В,И.Диденко, B.A,Êàëûíþê, В.М.Капустин и.А,Г,Минин (53) 621 ° 375.024(088,8) (56) Патент США Р 4143550, кл. 73-362, 1981, (54) УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных преоб2 разователях и информационно-измерительных системах. Цель изобретенияповышение точности. Усилитель содержит ключ 1, мост 2 сопротивлений, резисторы 3-7, операционные у-ли 11, 12, переключатель 14, конд-ры 17, 18, стабилизатор 21 напряжения, r-p 22, транзистор 23. В усилитель введены резисторы 8-10, повторитель 13, переключатели 15, 16 и два источника

1.9, 20 смещения. В начале разбаланса моста выходной ток усилителя пропорционален напряжению на диагонали .моста и не зависит от напряжения смещения операционного усилителя, 1 ил, 1555812,:

Ei

»

)+- — ——

4 В6(х

)О

Е ем

U) — — — -х

30

1 1 1

R6

К

1 при R4 R u

К о

Ег IR7

)+

4 Выхм

Uag

R > равен: (Е, — IR„) о

Ток по

К К 40

Я в

+ +

R3+Квб,„R о

ń— Ж

R9

)+

К4+Квих м

45 (Ед- ТК7)Кр

R К

В 4 ВбиМ

К +К

Кн где R.!

I—

S6ix м

Е1, Е Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях и информационно-измерительных системах.

Цель изобретения — повышение точности

На чертеже представлена принципиальная схема усилителя.

Усилитель содержит ключ 1, мост

2 сопротивлений, первый - восьмой резисторы 3-10, первый 11 и второй

12 операционный усилители (ОУ), повторитель 13, первый — третий переключатели 14-16, первый 17 и второй

18 конденсаторы, первый 19 и второй .20 источники смещения, стабилизатор

21 напряжения, генератор 22 и транзистор 23, Усилитель работает следующим образом, Усилитель применяется для усиления сигналов датчиков и передачи информации в виде постоянного тока по двум проводам, При этом информационный канал совпадает с каналом питания, В качестве датчиков обычно применяются тензометрические мосты и мосты с термопреобразователем сопвотивления, На этапе коррекции ключ 1 разомкнут, первый переключатель 14 находится в верхнем положении, второй переключатель 15 — в нижнем положении, третий переключатель 16 — в верхнем положении, при этом на втором конденсаторе 18 запоминается напряжение, равное

-Е „(1 +R (— — --+ — + — )) E

Квихм К o Кв "9 50 сопротивление i-го резистора; ток через пятый резистор; выходное сопротивление моста; напряжения первого 19 и второго 20 источников; .

ЭДС смещения первого ОУ 11;

Е„„„у ЭДС смещения повторителя 13. .На этапе усиления полезного сигнала при отсутствии напряжения в измерительной диагонали моста ? переключатели и ключ 1 переходят в другое состояние и на седьмом резисторе 9 образуется напряжение (U«+ E )К Е„- ТК

+ (— — — — --Е )х

Ф

6

СМ1

)+ — — ——

+К вихм

R К. К

x(— — — + — — — — ) +

КВ R«R +R вмхм

4 1 х LR — — (— — — — — — -) — (Š— IR ) о R 1 ) ) ) 1 а

9 + +

)о 5 в где U . .— напряжение диагонали моста 1

1 при работе моста 1 на холостом ходу, Подставляя (1) в (2), получают

Из формулы видно, что ток по седьмому резистору 9 не зависит от E

Е „, Е и E (Е, необходимо для обеспечения работосйособности первого 11 и второго 12 ОУ,, при отсутствии первого источника 19 выходное напряжение этих усилителей должчо быть ниже напряжения питания), Выходной ток всего усилителя равен

ЕвК9

I I +Š— — --I — +I. о6(х о,9 R К К

Из приведенного выражения видно, что при Выполнении условия R 4 =R «

R = R выходной ток схемы не эави9 сит от тока, потребляемого элемен1555812 тами схемы усилителя (Z), и равен к г вык

В случае разбаланса моста выходной ток усилителя пропорционален напряжению на диагонали моста и, как видно иэ приведенных формул, не зависит от напряжения смещения операционного усилителя, 10

30

40

Со с тавитель Ю, Рога ткин

Техред М.Моргентал Корректор M.Kó÷åðÿâàÿ

Редактор И,Шмакова

Заказ 1860

Тираж 660

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. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Первый 19 и второй 20 источники могут быть реализованы как на стабилитронах, так и на диодных цепоч- 15 ках. Стабилизатор 21 может быть выполнен по стандартной схеме, формула и з обретения

Усилитель, содержащий стабилизатор напряжения, между выходом и общей шиной которого включены последовательно соединенные ключ и мост сопротивлений, первый операционный усилитель, инвертирующий и неинвер— тирующий входы которого через первый и второй резисторы соответственно подключены к диагонали моста сопротивлений, второй операционный усили4 тель, транзистор, база, эмиттер и коллектор которого соединены с выходом и инвертирующим входом второго операционного усилителя и входом стабилизатора напряжения соответственно, первый переключатель, вход и первый выход которого соединены с выходом первого и неинвертирующим входом второго операционных усилителей соответственно, первый и второй конденсаторы, включенные между первым

I и вторым выходами первого переключателя и общей шиной стабилизатора напряжения соответственно, генератор. выход которого соединен с входами управления ключа и первого переключателя, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами первого операционного усилителя соответственно, а также пятый резистор, включенный между общими шинами стабилизатора напряжения и усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, между вторым выходом второго перелючателя и инвертирующим входом первого операционного усилителя введены последовательно соединенные повторитель и шестой резистор, между эмиттером транзистора и вторым выводом чет» вертого резистора включен седьмой резистор, параллельно которому включены выходы введенного второго переключателя, вход которого соединен с вторым выводом третьего резистора. дополнительно введен третий переключатель, вход которого через восьмой резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, а первый выход — с общей шиной стабилизатора напряжения, между вторым выводом четвертого резистора и общей шиной двухпроводного усилителя введен. первый источник смещения, между вторым выходом третьего переключателя и общей шиной двухпроводного усилителя введен второй источник смещения, а входы управления второго и третьего переключателей соединены с выходом генератора.