Усилитель постоянного тока

 

т111 493895

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социаяистичвских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.04.74 (21) 2020707/26-9 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.75. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 12.02.76 (51) М. Кл. Н 03f 3/34

Н ОЗЬ 3/04

Н 03g 3/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.375.024 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Вишневский, В. М, Немировский и А. И. Розанов (71) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться в осциллографических устройствах, цифровых вольтметрах и приборах ядерной электроники.

Известен усилитель постоянного тока, содержащий два балансных каскада с симметричным аттенюатором между ними, соединенным с блоком управления аттенюатором, блок сравнения, подключенный входами к выходам второго балансного каскада, а выходом через ключ к блоку запоминания, и блок управления.

Однако известный усилитель постоянного тока нестабилен из-за значительного дрейфа нуля и нуждается в ручной балансировке при пегулировке коэффициента усиления.

Цель изобретения — повышение точности балансировки.

Для этого в предлагаемом усилителе блок сравнения выполнен в виде фазового детектора, каждый вход первого балансного каскада через двухпозиционный ключ соединен с общей шиной и входом усилителя постоянного тока, входы симметричного аттенюатора через дополнительные ключи соединены с выходами генератора вспомогательного квадратурного сигнала, а выход блока запоминания через управляемый вентиль соединен с одним из входов второго балансного каскада и входом блока управления аттенюатором, причем управляющие входы всех ключей и управляемого вентиля соединены с выходами блока управления.

На чертеже приведена функциональная схе5 ма предлагаемого усилителя.

Усилитель постоянного тока содержит первый балансный каскад 1, выходы которого подключены к одной диагонали симметричного

10 аттенюатора 2, выполненного по мостовой схеме, и входам второго балансного каскада

3, выходы которого являются выходамп устройства. Входы первого баланспого каскада

1 соединены с входом усилителя постоянного

15 тока и общей шиной через двухпозпционный ключ 4. Выходы второго балапсного каскада

3 соединены через последовательно соединенные блок сравнения, выполненный в виде фазового детектора 5, ключ 6, блок запомипа20 ния 7 и управляемый вентиль 8 с одним из своих входов и с входом блока управления аттенюатором 9. Прямой и инверсный выходы блока управления аттенюатором 9 соединены с вершинами второй диагонали симметричного аттенюатора 2. Выходы первого балансного каскада 1 через дополнительные ключи 10 и 11 соединены с соответствующими выходами генератора 12 вспомогательного квадратурного сигнала. Управляющие входы всех ключей (4, 6, 10, 11) и управляемого вентиля

493895

8 соединены с выходами блока управления 13.

Усилитель постоянного тока работает следующим образом.

Входной сигнал, поступающий на вход первого балансного каскада 1, проходит через симметричный аттенюатор 2 и второй балансный каскад 3, усиливается в каскадах 1 и 3 и поступает на выход усилителя. Усилитель постоянного тока предназначен для работы с симметричной нагрузкой, например отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки осциллографа.

Регулирование коэффициента усиления усилителя постоянного тока осуществляется путем изменения затухания сигнала, вносимого симметричным аттенюатором 2. Величина затуха ния устанавливается с помощью блока управления аттенюатором 9.

В промежуток времени, отведенный для автоматической компенсации дрейфа нуля (например, в промежуток обратного хода развертки осциллографа) двухпозиционный ключ

4, управляемый блоком управления 13, подключает входы первого балансного каскада

1 к общей шине. В результате разность постоянных напряжений на выходах первого балансного каскада 1 не равна нулю, если каскад является источником дрейфа нуля.

Эта разность напряжений усиливается вторым балансным каскадом 2,,в результате чего на выходе усилителя она достигает значительной величины и будет приложена к входу фазового детектора 5.

В этот же промежуток времени отпираются блоком управления 13 дополнительные ключи

10 и ll, и с выхода генератора 12 дополнительного квадратурного сигнала к входам второго балансного каскада 3 прикладываются два сигнала U cos Ы и U sin Ы, причем частота сигнала генератора 12 выбрана больше максимальной частоты полосы пропускания усилителя постоянного тока.

С помощью фазового детектора 5 производится сравнение фаз сигналов, полученных после усиления в каскаде 3 сигналов U cosset и U sin Ы с обоих плеч усилителя постоянного тока. При отсутствии дрейфа напряжение на выходе фазового детектора 5 равно нчлю, а при наличии дрейфа постоянное напряжение через открытый ключ б накапливается в блоке запоминания 7 до величины, пропорциональной величине дрейфа с учетом его знака.

В промежуток времени, отведенный для работы усилителя постоянного тока (соответствующий прямому ходу развертки в осциллографе), двухпозиционный ключ 4 пропускает сигнал на вход первого балансного каскада 1, ключи 6, 10, 11 закрываются, а управляемый вентиль 8 открывается. В этом случае напряжение с выхода блока запоминания 7 прикладывается непосредственно к одной из общих точек диагонали симметричного аттенюатора 2 и входа второго балансного каскада 3 в такой полярности, что дрейф уменьшается. Одновременно улучшается балансировка усилителя при регулировании коэффициента усиления. Изменение коэффициента усиления с помощью блока управления аттенюатором 9 приводит к эффекту, аналогичному устранению дрейфа нуля. В процессе регулирования ток через симметричный аттенюатор 2 изменяется, что приводит к появлению неодинаковых постоянных потенциалов на входах второго балансного каскада 3, и усилитель постоянного тока устраняет указанный эффект аналогично устранению дрейфа нуля.

Предмет изобретения

Усилитель постоянного тока, содержащий два балансных каскада с симметричным аттенюатором между ними, соединенным с блоком управления аттенюатором, блок сравнения, подключенный входами к выходам второго балансного каскада, а выходом через ключ к блоку запоминания, и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности балансировки, блок сравнения выполнен в виде фазового детектора, каждый вход первого балансного каскада через двухпозиционный ключ соединен с общей шиной и входом усилителя постоянного тока, входы симметричного аттенюатора через дополнительные ключи соединены с выходами генератора вспомогательного квадратурного сигнала, а выход блока запоминания через управляемый вентиль соединен с одним из входов второго балансного каскада и входом блока управления аттенюатором, причем управляющие входы всех ключей и управляемого вентиля соединены с выходами блока управления.

493895

Составитель И. Черняк

Техред Т. Миронова

Корректор Л. Денискина

Редактор Н, Батурина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 96/10 Изд. № 2014 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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