Усилитель постоянного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u)995265

Сююз. Севетскии

Социалист ическмк

Респубики (61:) Дополиительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено 290481 . (21) 3285138/18-09

1 (ф1)фф g» 3

Н 03 F 1/34 с присоединением заявки ЬВ.Государственный комнтет

СС.СР по делам нзобретеннй н открытн1 (23) Приоритет

Опубликовеею 07.0283. Бюллетень Ио 5 (531 УДК б21. 375, .024 (088.8) Дате опубликования описания 070233

{72) Авторы изобретения

Ю.Н. Евланов и A.A. Шатохин.

{71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Октябрь

Революции энергетический институт (5-4) УСИЛИТЕЛЬ, ПОСТОЯНН01 О, НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электроиэмернтельиой технике и может использовать.. ся s цифровых приборах н информационно-измерительных системах.

Усилители постоянного напряжения . широко используются в цифровых измерительных приборах и различных узлах информационно-измерительных систем.

Одной из важнейших задач при разра, ботке подобных усилителей является снижение входного тока и его дрейфа при сохранении высокого входного .сопротивления.

Известен усилитель, содержащий дифференциальный операционный усилитель, звено параллельной отрицатель-.. ной,обратной связи и цепь автоматической компенсации входного тока.

Компенсация входного тока осуществля-. ется за счет тока, поступающего из катушки индуктивности, запоминающей величину входного тока на специально отводимом интервале времени. На этом интервале разрывается цепь об...ратной связи и между инвертирующим входом:и выходом операционного усилителя включается катушка индуктивности (1 .

Однако известный усилитель с авто

:матической компенсацией входного тока не допускает применения в- нем последовательной отрицательной обратной связи для увеличения входного сопротивления.,: содержит нетехнологичный. запоминающий элемент — катушку индуктивности, требует сложных корректирующих звеньев для обеспечения устойчивости.

Наиболее близким .к предлагаемому является усилитель постоянного напряжения содержащий дифференциальный усилитель с несимметричным выходом, неинвертирующий вход которого через первый ключ соединен с входной клем-. мой усилителя постоянного напряжения н непосредственно - e цепью из последовательно соединенных резисто-. ра и .конденсатора;- нри этом точка

-соединения резйстора и первой обкладки конденсатора подключена к цепи .обратной связи, содержащей второй ключ C2)»

Недостатком такого устройства является низкая точност@,компенсации

25 дрейфа входного тока при подаче входного и съеме выходного .сигналов бтносительно общей шины.

Цель изобретения — повьааение точности компенсации дрейфа входного

З0 тока, 995265

Поставленная цель достигается тем, ключом 5, при этом инвертирующий вход дифференциального усилителя 1 через первый дополнительный резистор 7 сое- З5 динен с его выходом и через второй дополнительный резистор 8 с общей шиной, а между инвертирующими входом дифференциального усилителя 1 и второй обкладкой конденсатора 4 включены последовательно соединенные повторитель 9 и третий дополнительный резистор 10.

Каждый цикл работы усилителя постоянного напряжения состоит из двух интервалов. На нервом интервале первый ключ 2-разомкнут, второй ключ 5 замкнут. При этом вход усилителя по- стоянного напряжения отсоединен от источника входного сигнала. На конденсаторе 4 запоминается напряжение SО

"с= 3Вх" 1 —, г где

Зэ — входной ток корректируе- 55 мого дифференциального усилителя 1;

Р - сопротивление резистора 3;

К=К КЗ (где К1 коэффициент усиления корректируемого диф- 6О ференциального усилителя), К3 — коэффициент усиления инвертора 6.

При К 1 К >7 1 величина 0 -3 R.

На втором интервале первый ключ 2 что в известном усилителе в цепь обратной связи включен инвертор, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход - с. вторым ключому при этом инвертирую» 5 щий вход дифференциального усилителя через первый дополнительный резистор соединен c его выходом и через второй дополнительный резистор с общей шиной, а между инвертирующим 1О входом дифференциального усилителя и второй обкладкой конденсатора введены последовательно соединенные повторитель и третий дополнительный резистор.

На чертеже представлена функцио.нальная схема предлагаемого устройства.

Усилитель постоянного напряжения содержит дифференциальный усилитель

1 с несимметриччым выходом, неинвертирующий вход которого через первый ключ 2 соединен с входной клеммой;

:усилителя постоянного напряжения и непосредственно — с цепью из после довательно соединенных резистора 3 25 и конденсатора 4, при этом точка соединения резистора 3 и первой обкладки конденсатора 4 подключена к цепи обратной связи, содержащей второй ключ 5, инвертор 6, вход кото- 30 рого связан с выходом дифференциального. усилителя 1, а выход — с вторым замкнут, за счет чего вход усилителя постоянного напряжения оказывает-> ся подсоединенным к источнику входного сигнала, а второй ключ 5 ра зомкнут. В этом случае усилитель . постоянного напряжения усиливает входной сигнал, через резистор 3 протекает ток, равный U /R -Зз, и компенсирующий входной ток дифференциального усилителя 1. Резистор 3 практически не оказывает шунтирующего действия, на входное сопротивление усилителя постоянного напряжения, поскольку с помощью повторителя 9 напряжения разность потенциалов на концах цепи третий дополнительный резистор 10-конденсатор 4-резистор 3 поддерживается на втором интервале неизменной. Третий дополнительный резистор 10 служит для фильтрации шумов на первом интервале. На практике его сопротивление для более полной компенсации 3 „должно быть. много меньше сопротивления резистора 3. С целью инверсии входного напряжения и получения дополнительного усиления может бйть использован выходной сигнал инвертирующего усилителя устройства компенсации.

Использование предлагаемого устройства позволяет скомпенсировать входной ток при обеспечении высокого входного. сопротивления при подаче входного и съема выходного сигналов относительно одной общей шины °

Формула изобретения

Усилитель постоянного напряжения, содержащий дифференциальный усилитель с несимметричным выходом, неиивертирующий вход которого через первый ключ соединен с входной клеммой усилителя постоянного напряжения и непосредственно . — с цепью из последовательно соединенных резистора и конденсатора, при этом."точка соединения резистора и первой обкладки конденсатора подключена к цепи обратной связи, содержащей второй ключ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности компенсации дрейфа входного тока, в цепи обратной связи включен инвертор, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход — с вторым ключом, при этом инвертирующий вход дифференциального усилителя через первый дополнительный резистор соединен с его выходом и через второй дополнительный резистор с общей шиной, а . между инвертирующим входом дифференциального усилителя и второй обкладкой конденсатора введены последовательно соединенные повторитель

995265

Составитель И.Водяхина

Редактор Н.Безродная Техред О.Неце Корректор В.Прохненко

Заказ 668/34 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и третий дополнительный резистор.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 190426, кл. Н 03 F 3/34, 1966.

2. Патент Англии Р 1261211, кл. Н 03 F 1/34, 1972 (прототкп).