Усилитель со стабилизацией нулевого уровня

(72) Динь Ши Хьен (ЧН)линии(54) (57) УСИЛИТЕЛЬ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ НУЛЕВОГО УРОВНЯ, содержащий усилитель с гальваническими связями и цепь обратной связи, включающую в себя первый резистор, два диода,Ф фильтр низких частот, причемвходом устройства служит инвертирующий вход усилителя с гальваническими связями, выход которого является выходом усилителя и соединен. через пррвый резистор с общей точкой диодов,в которой соединены анод одного и катод другого диодов, а противоположные выводы диодов заземлены,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения загрузочной способности усилителя, в него введены конденсатор, операционный усилитель, второй, третий и четвертыйрезисторы, два дополнительных диода, причем конденсатор включенпараллельно первому резистору,неинвертирующий вход операционногоусилителя заземлен, а его инвертирующий вход соединен через второйрезистор с общей незаэемленнойточкой диодов и через третий резистор - с выходом операцнонного усилителя, а параллельно третьему резистору включена цепь, состоящаяиз последовательно включенных четвертого резистора и двух дополни-тельных диодов, соединенных другс другом противоположными электродами, выход операционного усилителя соединен с входом фильтранизких частот, а выход этогофильтра - с неинвертирующим входом усилителя с гальваническимисвязями.1 1Изобретение относится к ядерной радиоэлектронике, в частности к спектрометрическим усилителям для полупроводниковых детек-торов.Целью изобретения является повышение загрузочной способности усилителя.На фиг.1 приведена схема усилителя со стабилизацией нулевого уровня; на фиг.2 - эйюры напряжений в характерных точках цепи обратной связи.На фиг.,1 введены следующие обозначения: усилитель 1 с гальваническими связями, резистор 2, диоды 3 и 4, операционный усилитель 5 цепи обратной связи, фильтр низких частот 6, конденсатор 7, второй резистор 8, третий резистор 9, дополнительные диоды 10 и 11, четвертый резистор 12.Выход усилителя 1 соединен через резистор 2 с общей точкой диодов 3 и 4, противоположные выводы диодов 3 и 4, а также неипвертирующий вход операционного усилителя 5 заземлены, выход операционного усилителя 5 соединен с входом фильтра низких частот 6, а выход этого фильтра - с неинвертирующим входом усилителя 1, параллельно резистору 2 включен конденсатор 7, общая незаземленная точка диодов 3 и 4 соединена через резистор З,с инвертирующим входом операционного усилителя 5, к которому подключен также резистор 9, другой вывод которого соединен с выходом операционного усилителя 5, а параллельно резистору 9 включена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора 12 и диодов 10 и 11,. соединенных друг с другом противоположными электродами./Устройство работает следующимобразом.Если нет сигнала, компенсация флуктуаций базовой линии на выходе усилителя происходит точно так, как в прототипе. Влияние конденсатора 7 при этом ничтожно, так как флукту,ации низкочастотные, а диоды 3 и 4 для колебаний малой амплитуды закрыты. Если импульсный сигнал с амплитудой более 0,5 В (фиг,2, эпюра 13), то он пройдет на вход операционного усилителя в основном через конденсатор, так как постоян 181406 2 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ная времени Р С -порядка длительности импульса (к - прямое сопротивление диода, С - емкость конденсатора). При этом сигнал будет в этой цепи и дифференцироваться, и ограничиваться (фиг.2, эпюры 14, где показаны неограниченный сигнал и уровни ограничения), он приобретает биполярную форму, у которой площади положительной и отрицательной частей будут примерно равны. Для сигналов малой амплитуды (менее 0,5 В) диоды не действуют, дифференцирование останется с постоянной времени ЙС, где К - сопротивление резистора 8 (порядка 1 кОм), при этом площади положительной и отрицательной частей не равны. Однако после прохождения операционного усилителя с диодами 10 и 11 в обрат- . ной связи (фиг.2, эпюры 15) все сигналы ограничатся на уровне примерно 0,05 В (с учетом резистора 12 - на уровне 1,5 В), тогда и малые и большие сигналы станут биполярными и с равными площадями положительной и отрицательной частей.Воздействия на основной усилитель от этих сигналов после прохождения через фильтр низких частот практически нет. Относительно медленные флуктуации нулевой линии (в основном усилителе) цепь обратной связи устраняет, как в прототипе. При этом коэффициент усиления цепи обратнойрсвязи равен = 100, Щ =й =К 88 18 - 1 кОм, з = 200 кОм), и коэффициент обратной связи и подавление флуктуаций достаточно велики. Им" пульсные сигналы по цепи обратной связи не проходят, воздействия не оказывают. Это означает, что через основной усилитель можно пропустить гораздо большее число импульсов в секунду, чем в прототипе, Резистор 12 включен для того, чтобы расширить диапазон выходных сигналов операционного усилителя в цепи обратной связи до 1,5 В,тогда как без него этот диапазон определялся бы только диодами 10,11 (0,5 В),Кроме того, этот резистор устраняет колебательность переходной характеристики. Экспериментальная проверкапоказывает,что использованиеизобретения позволяет увеличить загрузочную способ-, ность усилителя при постоянной времени формирования 2 мксот 40 до 95 кГц,