Усилитель с гальванической развязкой

.80128556 ЗР 3 8 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛЬ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ Р(57) Изобртельной техрасширениевходных си тение от нике. Це динамиче налов; У сится к измери изобретения - ого диапазона литель содержи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Заявка Японии У 55-34603,кл, Н 03 Г 3/38, 1981.Заявка Японии У 57-28966,кл . Н 03 Р 3/38, 1982. входной операционный усилитель (ОУ) 1трансформатор 2, инвертирующий сумматор (ИС) 3, выполненный на выходномОУ 4, четыре однополупериодных выпрямителя ( В) 5 и 6 одной полярности и7 .и 8 другой полярности, два ключа 9и 1 О, г-р 11 импульсов, выполненныйв виде несимметричного мультивибратора с инверсным выходом, три резистора 12, 13, и 14 и входную и выходнуюобщие шины 15 и 16. Данная совокупность элементов обеспечивает усилениедвухполярных сигналов. При этом пелинейность передаточной х-ки определяется неидентичностью диодов В 5-8,а стабильность коэф. усиления определяется стабильностью резисторов 12и 13. Цель достигается введением ИС 3,В 5-8, ключа 10 и резистора 14. 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве усилителя аналоговых сигналов постоянного тока с ослабленной чувствительностью к помехам общего вида.Цель изобретения - расширение динамического диапазона входных сигналов,На чертеже представлена принципи О альная электрическая схема усилителя с гальванической развязкой.Предлагаемый усилитель содержит входной операционный усилитель 1, 5 трансформатор 2, инвертирующий сумматор 3, выполненный на выходном операционном усилителе 4, первый 5 и второй 6 однополупериодные выпрямители одной полярности и третий 7 и чет вертый 8 однополупериодные выпрямители другой полярности, первый 9 и второй 10 ключи, генератор 11 импуль-, сов, выполненный в виде несимметричного мультивибратора с инверсным выходом, первый 12, второй 13 и. третий 14 резисторы, входную 15 и выходную 16 общие шины.Устройство работает следующим об" разом.ЗО Входной сигнал постоянного тока, например, отрицательной полярности проходит через первый резистор 12, вызывает на выходе входного опера ционного усилителя 1 появление положительного постоянного напряжения, Это напряжение с помощью генератора 11 импульсов и первого 9 и второго 104 ключей модулируется и превращается в обмотках трансформатора 2 в импульсное напряжение, имеющее положительную и отрицательную составляющие. Из-за того, что генератор 11 импульсов выполнен в виде несиммет ричного мультивибратора, амплитуды этих составляющих оказываются существенно различными, поэтому на выходах первого 5 и второго 6 однополупериодных выпрямителей образуется выпрям О ленное напряжение положительной полярности, величина которого существенно превышает выпрямленное напряжение отрицательной полярности на выходах третьего 7 и четвертого 8 однополу периодных выпрямителей. В результате на выходе инвертирующего сумматора 3 появляется постоянное выходное напряжение отрицательной полярности. Сигнал с выхода первого однополупериодного выпрямителя 5 является сигналом обратной связи для входного операционного усилителя 1. Второй ключ О выполняет роль восстановителя уровня - снижает величину обратного выброса напряжения, возникающего при размыкании первого ключа 9 в первичной обмотке трансформатора 2. Аналогично происходит работа при положительном входном сигнале. В этом случае на выходах третьего 7 и четвертого 8 однополупериодных выпрямителей образуется выпрямленное напряжение отрицательной полярности, величина которого существенно превышает выпрямленное напряжение положительной полярности на выходах первого 5 и второго 6 однополупериодных ,выпрямителей. В результате на выходе усилителя с гальванической развязкой образуется выходное напряжение положительной полярности.Для того, чтобы коэффициент усиления усилителя с гальванической развязкой определялся отношением сопротивления первого 12 и второго 13 резисторов, необходимо, чтобы трансформатор 2 имел обмотки с равным числом витков и чтобы второй 13 и третий 14 резисторы имели сопротивления, равные, сопротивлениям соответствующих входов инвертирующего сумматора 3.Предлагаемый усилитель с гальвайической развязкой обеспечивает усиление двухполярных сигналов, йри этом нелинейность передаточной характеристики определяется неидентичностью диодов однополупериодных выпрямителей, а стабильность коэффициента усиления - стабильностью резисторовФормула изобретенияУсилитель с гальванической развязкой, содержащий входной операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен непосредственно с первым выводом первого резистора и через второй резистор с выходом первого однополупериодного выпрямителя одной полярности, общая точка которого соединена с входчой общей шиной, а вход которого присоединен непосредственно к первому выводу первичной обмотки трансформатора и через первый ключ - к выходу входного операционно1285560 4вибратора с инверсным выходом, причем второй ключ подключен между первым и вторым выводами первичной обмотки трансформатора, входы третьего и четвертого однополупериодныхвыпрямителей подключены соответственно к входам первого и второго однополупериодных выпрямителей, выходтретьего однополупериодного выпрямителя через третий резистор подключен к первому выводу первого резистора, выходы второго и четвертого однополупериодных выпрямителей соединены с входами инвертирующего сумматора, выход которого является выходомусилителя с гальванической развязкой,инверсный выход генератора импульсовподключен к управляющему входу второго ключа, общая точка третьего однополупериодного выпрямителя со динена с входной общей шиной, а общиеточки инвертирующего сумматора и четвертого однополупериодного выпрямителя объединены и соединены с выходнойобщей шиной. го усилителя, неинвертирующий вход которого объединен с вторым выводом первичной обмотки трансформатора и подключен к входной общей шине, первый вывод вторичной обмотки трансфор матора соединен с входом второго однополупериодного выпрямителя той же полярности, что и первый, общая точка которого объединена с. вторым выводом вторичной обмотки трансформатора и подключена к выходной общей шине, выход генератора импульсов соединен с управляющим входам первого ключа, а второй вывод первого резистора является входом усилителя с гальвани 15 ческой развязкой, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона входных сигналов, введены инвертирующий сумматор, выполненный на выходном операционном усилителе, третий и четвертыйоднополупериодные выпрямители другой полярности, второй ключ и третий резистор, а генератор импульсов.выпол 25 нен в виде несимметричного мультиСоставитель В; Серов Редактор А. Шишкина " Техред М.ходанич Корректор Н, КорольЗаказ 7533/55 Тираж 899 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5