Усилитель постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н Ия.

Союз Советскми

Соц аякстицеския

Республик

«i>666631

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТ У . „.

1 (6l) 0 0 H Te H0 K 8BT. свид-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2345322/18-09 с присоединением заявки №

2 (5}) М. Кл.

Н 03 F 3/38

Гкудерстееииый комитет ссса ии делам изоьретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 05.06.79.Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 08.06.79 (53) УДК621.375..024 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. С. Мальцев, Е. П. Разгуляев и В, Q. Шевченко (71) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в различных радио- и электротехнических устройствах.

Известен усилитель постоянного тока, содержаший охваченный. отрицательной об ратной связью с включенным в нее йас Ю снвным четырехполюсником дифференциаль ный каскад, неинвертируюший вход и выход которого являются соответственно входом и выходом устройства fl).

Однако в известном усилителе постоян- >В ного тока изменения параметров элемен тов в цепи обратной связи отрицательной обратной связью не подавляются, кроме того известный усилитель невозможно выполнить с помошью технологии интегрвль ных микросхем.

Цель изобретения - новышенне стабиль ности коэффициента передачи.

Для этого в усилитель постоянного то ка, содержашяй охваченный отрицательной обратной связью с включенным в нее пассивным четырехполюсннком днфференцналь ный каскад, неннвертируюшнй вход н выход которого являются соответственно входом и выходом устройства, введен тактовый генератор, а пассивный четырехполюсник цепи отрицательной обратной связи выполнен в виде основной и вспомогательной це-. пей, соединенных с помощью и (где И=2, 3 ...) ключей, управляюшие входы кото» рых подключены к выходу тактового генерагора, при этом основная цепь выполнена в виде последовательно включенных между обшей шиной и выходом устройст.ва резистора и Q. кKоoн деeнHс а т оoр ов, точка соединения одной пары которых подключена к инвертнрующему входу дифференциального каскада, а вспомогательная цепь - в виде последовательно соединенных (тт -1 ) конденсаторов, нз которых каждый t --й (где t 1, 2, 3 ... тт -1) через размыкаюшне контакты t -го и (4, + 1)-го

I ключей включен параллельно t му кондея сатору основной цепи,. а через замыкаюшне контакты этих же ключей параллельно (с + 1) -му конденсатору основной цепи.

666631

)О

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Усилитель постоянного тока содержит дифференциальный каскад 1, пассивный четырехполюсник 2, тактовый генератор 3, Пассивный четырехполюсник выполнен из и ключей 4, конденсаторов 5 основной цепи, (ц - 1 ) конденсаторов 6, вспомогательной цепи и резистора 7.

Усилитель постоянного тока работает следующим образом. Входной сигнал Ugg поступает на вход усилительного каскада, 1. Усиленный сигнал появляется на выхо,де в виде напряжения постоянного тока

Ц д. Напряжение Це щ приложено к груйпе последовательно включенных конденсаторов 5 с резистором 7. Ключи 4 сигналами тактового генератора 3 периодически переключаются из положения "а" в положение "б .

В положении "а каждый j, -й конденсатор 6 включен параллельно t -му конденсатору 5, а (И- 1) конденсатор 6 « параллельно (Л- 1) конденсатору 5. B

25 положении "б" t,-й конденсатор 6 вклю4 чен параллельно (а+ 1)«му конденсатоI ру 5, à (n- 1) конденсатор 6 - параллельно д -му конденсатору 5.

Многократное переключение ключей 4 из положения а" в положение "б и обратно приводит к тому, что напряжения на конденсаторах 5 выравниваются, при этом напряжение на каждом иэ конденсаторов

5 равно Бык . п

В установившемся режиме токи через конденсаторы не протекают, поэтому падение напряжения на резисторе 7 равно нулю. Постоянная времени последователь

40 но соединенных конденсаторов определяет динамические характеристики усилителя, а величина сопротивления резистора 7 выбирается из условия исключения перегрузки усилителя в переходных режимах.

Напряжение фк снимается с и -го

I5 конденсатора 5 и в виде напряжения отрицательной обратной связи подается на вход дифференциального каскада 1. Таким образом, на входах дифференциального каскада 1 действуют два напряжения Уэк

30 и < v> . дифференциальный каскад 1

1кт изменяет выходное напряжение Де э до тех пор, пока напряжения на его входах не будут равны, то есть Uax=f Уефа, ох

i5 куда Use » -/7 Увк. Из формулы видно, что входной сигнал Ц усиливается в и раэ, где 6 - число конденсаторов 5 в цепи отрицательной обратной связи.

В предложенном усилителе йостоянного тока коэффициент усиления определяется только числом конденсаторов 5 в цепи or рицательной обратной связи и не зависит от величины емкостей этих кондеисаторов,от изменения параметров конденсаторов в течение времени и от воздействия внешних факторов (температуры, влажности и так далее) .

Поскольку величины емкости конденса» торов не влияют на величину коэффициента усиления, эти конденсаторы могут быть выбраны достаточно малой емкости с значительным разбросом номинальных значений емкости и с значительной нестабильностью параметров.

Ключи 4 легко реализуются, например, на МОП-транзисторах.

Это позволяет выполнить усилитель постоянного тока вместе с цепью отрицатель» ной обратной связи в виде интегральной микросхемы, что значительно сокращает габаритные размеры усилителя.

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока, содержащий охваченный отрицательной обратной связью с включенным в нее пассивным четырехполюсником дифференциальный каскад, неинвертирующий вход и выход которого являются соответственно входом и выходом устройства, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента передачи, в него введен тактовый генератор, а пассивный че тырехполюсник цепи отрицательной обратной связи BbIIloJIHBB в виде основной и вспомогательной цепей, соединенных с помощью и (где Л «2, 3 ...) ключей, управляющие входы которых подключены к выходу тактового генератора, при этом основная цепь выполнена в виде последовательно включенных между общей шиной и выходом устройства резистора и Ф конденсаторов, точка соединения одной пары которых подключена к инвертирующему входу дифференциального каскада, а вспомогательная цепь в виде последователь но соединенных (П - 1) конденсаторов, из которых каждый -й (где »» 1, 2, 3 ... Л - 1) через размыкаюшие контак ты 4 -го и (1. + 1)-го ключей включейпараллельно 1 -му конденсатору основной цепи, а через замыкающие контакты этих же ключей - параллельно ((+1)-му конденсатору основной цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Полонников lL. Е. Решающие усилигели, М., Энергия, 1973, с. 165.

666631

Составитель А. Меньшикова

Реоектор Л. Геры отек Текрек M. Кееемеш Корректор И. Хукке

Заказ 3205/43 Тираж 105 9 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскаа наб., a. 4/5

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