Измерительный усилитель

,801322414 51) 4 Н 03 Р 1/34 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ационны -6 напр а резис онко орного наодных напициентасопутство- сигнала енение М.: Мир,УСИЛИ(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Проектирование и примоперационных усилителей,1974, с.226, фиг,6.3,(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения -повышение быстродействия. Измеритель ный усилитель содержит опеусилители 1 и 2, делителижения, выполненные каждыйрах 7 и 8, и источник 9 оппряжения. При синфазных вхряжениях уменьшению коэффусиления усилителя 2 будетвать появление разностного между его входами, В этом случае выходное напряжение усилителя 1 будетпрепятствовать снижению коэффициентаусиления всего устр-ва, что повышаетего быстродействие. Цель достигаетсявведением делителей 5 и 6 напряженияи источника 9 опорного напряжения.1 ил,1322 цИзобретение относится к измерительной технике и может использоватьсяв системах сбора данных и связи собъектами, а также в различных радиотехнических устройствах при построении помехоустойчивых усилителей снормированным коэффициентом усиления,Цель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже представлена структурная электрическая схема измерительного усилителя.Измерительный усилитель содержитпервый 1 и второй 2 операционные усилители, с первого по четвертый делители 3 - б напряжения выполненныекаждый на первом и втором резисторах7 и 8, источник 9 опорного напряжения.Измерительный усилитель работает 20следующим образом,При отсутствии сигналов на первоми втором входах измерительного усилителя и выходе источниха 9 опорногонапряжения на неинвертирующем входе 25второго операционного усилителя 2сигнал также отсутствует. Посколькувторой операционный усилитель (ОУ) 2охвачен через второй, целитель 4 отрицательной обратной связью, то на его 30инвертирующем входе, а следовательно,и на неинвертирующем входе первогоОУ 1 сигнал тоже отсутствует, Аналогичное состояние усталавливаются ина инвертирующем входе первого ОУ 1,так как он охвачен отрицательной об-.ратной связью через первый делитель3 напряжения,Такое состояние возможно толькопри нулевых выходных напряжениях пер ного 1 и второго 2 ОУ. Таким образом, при отсутствии сигналов на первом и втором входах измерительного усилителя и на выходе источника 9 опорного напряжения на выходе измерительного усилителя сигнал также отсутствует.При наличии синфазных сигналов на первом и втором входах измерительного устройства на неинвертирующем входе второго ОУ 2 выделяется часть этого сигнала, соответствующая коэффициенту деления третьего делителя 5 на.пряжения, Такое же напряжение выделяется на инвертирующем входе второго ОУ 2, Теперь напряжение на неинвертирую щем входе первого ОУ 1 определяется коэффициентом деления четвертого делителя 6 напряжения и напряжениями в точках, между которыми он подключен, т,е. напряжениями на втором входе измерительного усилителя и на инвертирующем входе второго ОУ 2, Есликоэффициенты деления первого 3 и четвертого 6 делителей напряжения выбраны одинаковыми, при равенстве напряжений на первом и втором входах измерительного усилителя (синфазный входной сигнал) равенство напряжений наинвертирующем и неинвертирующем входах первого ОУ 1 обеспечивается только тогда, когда на выходе первого ОУ1 напряжение равно напряжению на инвертирующем входе второго ОУ 2, Вэтом случае параметры делителей 3 - 6напряжения всегда могут быть выбраныс возможностью обеспечения нужногокоэффициента ослабления синфазныхвходных напряжений,Пусть первый и четвертый делители3-6 напряжения построены на последовательно включенных первом 7 и второмЯ резисторах, При равенстве отношениявторого резистора Я к первому резистору 7 в первом 3 и четвертом 6 делителях напряжение к второму резистору8 второго делителя 4 напряжения приложено с двух сторон, одинаковое напряжение и ток через него не протекает.Таким образом, его номинал никак несказывается на реакции схемы на синфазные входные напряжения, Теперь достаточно обеспечить равенство отношения второго резистора 8 к первому резистору 7 в третьем делителе 5 напряжения отношению сум;ы первого 7 ивторого 8 резистороз четвертогоделителя 6 напряжения к псрвому резистору 7 второго делителя 1 напряжения, чтобы на ,ыходе измерительногсусилителя сигнал отсутствовал независимо от входных синфазных напряжений,Выходное напряжение в такой схемепоясняется только гри наличии на еепервом и втором входах разностного(дифференциального) напряжения, Нужный коэффициент усиления устройства,т,е, отношение выходного напряженияк разности входных напряжений, устанавливается подбором номинала второгорезистора 8 в орого делителя 4 напряжения при неизмснньгх параметрах всехостальных элементов устройства, чтоне сказывается на работе схемы в режимах, рассмотренных ранее т,е, приотсутствии сигналов на входах илипри синфазных входных напряжениях.При этом в ныходно. напряжении первого ОУ 1 имеется со тавляющая, отсле.=акаэ 287552 Тирах 901 ВНИИПИ Государственного комитета СССР го делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, ;. Ужгород, ул, Проектная, 4 живающая напряжение на инвертирующем входе второго ОУ 2, Уменьшению коэффициента усиления второго ОУ 2 сопутствует появление разностного сигнала между его инвертирующим и неинверти 5 рующим входами, В этом случае выходное напряжение первого ОУ 1 препятствует снижению коэффициента усиления всего устройства. Указанное явление эффективно проявляется при повышении 10 коэффициента усиления измерительного усилителя, обеспечивая положительный эффект - повышение быстродействия.Если во всех рассмотренных режимах на выходе источника 9 опорного 15 напряжения присутствует сигнал, он повторяется на выходе измерительного усилителя, Таким образом, в предлагаемом измерительном усилителе допускается сдвиг выходного сигнала отно сительно общей шины на уровень, задаваемый потенциалом на выходе источника 9 опорного напряжения,Формула изобретения 25Измерительный усилитель, содержащий первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен 14 4к средней точке первого делителя напряжения, один вывод которого соединенс выходом первого операционного усилителя, а другой вывод является первым входом измерительного усилителя,второй операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен кпервому выводу первого резистора исредней точке второго делителя напряжения, включенного между выходом первого операционного усилителя и выходом второго операционного усилителя,являющимся выходом измерительногоусилителя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия, неинвертирующий вход второ.го операционного усилителя соединенсо средней точкой введенного третьегоделителя напряжения, один вывод которого соединен с выходом введенногоисточника опорного напряжения, а другой вывод является вторым входом измерительного усилителя и через введенный второй резистор, образующийс первым резистором четвертый делитель напряжения, соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя,