Измерительный усилитель

 

ОПИСАНИЕ 652494

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соголя Советских

Сюциалметнчеекм

Республик (61) Дополнительное н авт. свид-ay(22) Заявлено 19.04. 76 (21) 2350154/18-21 (51) М. Кл.

У. 5 01 R 19/00

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗЗЗВНИ г

Гевударвтвенньб ивето ссср. нн делам нзобритини9 и нтнритий (23) Приоритет

Опубликовзно15.03,79.Бюллетень И 10 (53) УДК 621,317. .7 (088.8) Дзтз опубликования Описания 17 03,79 (72) Авторы изобретения

С. A. Андрусяк,,В. И. Боднарук и И. И, Квасньщя (71} Заявитель

Специапькое конструкторское бюро микроепектроники . в приборостроенчи (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к епектроиз- меритепьной и усилительной технике и может быть иснопьзовано в тех спучаях, когда требуется усилитель с долговре. менной стабильностью коеффициента усиления, например в аналоговых и цифровых преобразователях и приборах в качестве масштабного преобразоватепя пос-, тсянного и переменного напряжений.

Известен измерительный усипитепь, . содержаший основной блок усиления, де-" питепь напряжеиия, включенный между .входом и выходом основного усипитепя, а к средней точке делителя подкшочен повторитель напряжения, нагр женный на первичную обмотку трансформатора jl).

Недостатком етого усилителя являет .ся ограниченная допговременная стабипь ность и мапый динамический диапазон.

Известен измеритепьный усипитепь, содержаший основной блок усиления, делитель напряжения, вкпгоченный между входом и выходом основного усилитвпв, при Етом к средней точке делителя под2 кпючен повторитепь напряжения, нагруженный на первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которо го вкпк чена между источником сигнала и вхо-"

goM усилителя j2).

Измерительный усилитель обладает недостаточно и стабипьностью коаффициента усипения, требует специальной фазовой характеристики основного усипитепя и тшатепьной коррекции амплитудно -час10 тотной характеристики основного и допоп. китепьного канадов, а нагтичие суммируюшего трансформатора на входе усилителя обуславливает значитепьную величину входной емкости и ограничивает тем са>5 мым частотный и динамический диапазон его применения. Белью изобретения явпяется повышение стабппьности коеффициента передачи н расйирение частотного динамического. бг диапазонов.

Дпя етого измерительный усилитель, содержаший основной блок усиления, соединенный с выходом его, делитель наЗ 652494 Я пряжения и повторитель напряжения, до- гнала основного блока усиления 1, друполнительно снабжен блоком коммутации, гой выход компаратора 4 подключен чегенератором тактовых импульсов, диффе- рез блок коммутации 2 к неинвертирую" ренциальным компаратором, первым и шему входу промежуточного блока усилевторым вспомогательными блоками уси- g ния 9. При поступлении тактового импульления, блоком памяти, промежуточным са от генератоРа тактовых импульсов 3 блохом усиления и блоком регулирования, в блок коммутации 2 все его контакты причем вход основного блока усиления ., переключаются, при этом входной сигнал соедййен с первыми входами генератора основного блока усиления 1 подается на юхновых импульсов и блока коммутации, 1ф второй вход компаратора 4, а выходной второй вход которого подключен к выходу "через делитель напряжения 8 - на перделителя напряжения, а третий и чет- вый вход компаратора 4, сигнал с выховертый входы его подсоединены соответ- . ца компаратора 4 через вспомогательный ственно и первому и второму, выходам блок усиления 7 подается на другой блоКа памяти, пятый вход блока комму- М конденсатор блока памяти 6. Первый вы- тации присоединен к второму выходу ге- ход компаратора 4 подключается к ненератора тактовых импульс:ов, а первый ..инвертируюшему входу промежуточного и второй выходы его соединенй соответ- блока усиления 9, к инвертируюшему вхоственйо с первь|м и вторым входами, ду которого через повторитель напряжедифференциального компаратора, первый 20 ния 10 подключен конденсатор блока пан второй выходы которого соответствен- мяти 6. Разностный сигнал, появившийся " " но через первый и второй вспомогатель- на входе, промежуточного блока усиленые блоки усиления подключены к шесто- ния 9 в результате ухода величины кому и седьмому входам блока коммута- эффициента усиления основного блока ции, третий и четвертый выходы которо- Ф усиления 1 от величины коэффициента дего присоединен к первому и второму леиия делителя напряжения 8 усиливает входам промежуточного блока усиления, промежуточный блок усиления 9 и посредпричем третий выход нейосредственйо, " ством блока Регулирования 11, подклю-. а четвертый через повторитель напряже- . ченного на вьходе промежуточного блока

-ния, выход промежуточного усилителя @ усиления 9, воздействует на величину через блок регулирования соединен с коэффициента усиления основного блока управляющим входом основного блока Усиления 1. усиления,, На чертеже представлена блок схема B качестве основного блока усиления 1 предлагаемого измерительного усилителя, использован транзисторный усилитель, :Измерительный усилитель содержйт охваченный обшей отрицательной обратоСновной блок усиления 1, блок комму - ной связью. Бели гель напряжения 8— .тации 2, генератор тактовых имцуль ов 3 индухтивный, погрешность коэффициента .: дифферепциальный компаратор 4, первый: деления в диапазоне частот 20 Гц-100кГц вспомогательный блок усиления В, блок не превышает Î, 005%. Схема компара40 памятй 6, второй вспомогательйый блок тора построена на основе полупроводниусиления 7, делитель напряжения 8, про- кового дифференциального термопреобрамежуточный блок усиления 9, повтори- зователя. Гейератор тактовых импульсов3 тель:напряжения 10 и блок ег ли ова» ния 11, .... .. : 451

Р, . Р ул Ро.а выполнен на" основе ждушего мультивибратора, который запускается от мульти«

Пр о утст ии тактового импульса вибратора при постоянном по величине

При отс тствии тактового имп л входной сигнал основного блока утиле- входном сигнале или импульсами продифния 1 через блок коммутации 2 подает ференцироваййого входного сигнала. Блок ся на вход дифференциальйого компара- коммутации 2 выполнен на основе б тр, а ыходной через делитель на- родействуюших электромагнитнь пр я с ко ициейтом деления, Первый и второй вспомогательные равным коэффициенту усиления основного блоки усиления 5 и 7 выполнены на осблока усиления 1 и блок коммутации 2 - нове операционных усиля елей, в качест на другой вход компаратора 4, сигнал ве промежуточного блока усиления 9 икоторого. через вспомогательный блок менен операционный усилитель, наг ену д .тс на конденсатэр бло- ный на светодиод оптрона, его фоторезиссиления 5 по ае я ка памяти 6 и заряжает его до уровня, тор включен в цепь отрицательной обратсоответствуюшего величине входного си» -иой связи основн го б осно ного лока усиления 1.

4 6 повышения стабильности коэффициента передачи и расширения частотного и ди намического диапазона, он снабжен блоком коммутации, генератором тактовых импульсов, дифференциальным компаратором, первым и вторым вспомогательными блоками усиления, блоком памяти; промежуточным блоком усиления и блоком регулирования, причем вход основного блока усиления соединен с первыми входами генератора TaKToBbix импульсов и блока коммутации, второй вход которого" подключен к выходу делителя напряжения, а третий и четвертый входы его подсоединены соответственно к первому и второму выходам блока памяти, пятый . вход блока коммутации присоединен к второму выходу генератора тактовых импульсов., а первый и второй выходы его соединены соответственно с первым и вторым входами дифференциального компаратора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй вспомогательные блоки усиления подключены к шестому и седьмому входам блока коммутации, третий и четвертый выходы которого йрисоединены к первому и второму входам промежуточного блока усиления, причем третий вы- . ход непосредственно, а четвертый через повторитель напряжения, выход промежуточного усилители через блок регулирования соединен с управляюшим входом основного блока усиления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 453783, кл, g О 1 g 1 9/00, 197 4.

2. Авторское свидетельство СССР

М 408225, кл. Q 01 R 19/00, 1973.

5 65249

При входном напряжении U = 3 В коэффициент усиления в течение месяца изменяется не более, чем на 0,005%; изменение входного напряжения от 0,3 В

go 30 В в диапазоне частот 20 Гц - 5

100 кГц вызывает изменение коэффициента усиления Ь пределах + 0,005%.

Использование дифференциального компаратора выгодно отличает предлагаемый 10 усилитель от известных, так как устра-. няется влияние фазочастотной зависимости коэффициента передачи на погрешность коэффициента усиления, в результате снижается неравномерность амплитудно-час- 1$ тотной характеристики и расширяется рабочий диапазон частот. Поскольку для преобразования входного и выходного сигналов усилителя используются одни и те же элементы схемы, а за время рабочето .такта параметры этих элементов практически не меняются, то предло« женная схема способна обеспечить высокую долт овременную стабильность коэф- фициента усиления.

Таким образом, измерительный уси литель может быть исйользован в качестве масштабного преобразователя в точных автоматических калибраторах пе- ® ременното напряжения и цифровых вольт метрах переменного тока. формула изобретения

Измерительный усилитель, содержаший основной блок усиления, соединеннцй с выходом его, делитель напряжения и повторитель напряжения, о т . л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью. 4э

Состаытель № Барашков

Редактор Т. Янова YexpeB ff. Яа урка Корр9КТ0р À» Ил@сеиЖО. Заказ 1ОВЗ/42 Тираж $989 Подписпое

ЦНИИПИ Госуцарствещюго комитета СССР ио делам иаобретений и открытий

113О36, Москва, Ж-33, Раушскаи иаб., д. 4/6

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектиаа, 4