Усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) 01) НОЗРЗ/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ъединениесковский энер.Малиновский е электрокар-4, 6-5, лис ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Техническое описандиографа НР 4700 А, фиг,ты 6-40, 6-42.(57) Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает повышение быстродействия и точности. Усилитель содержит усилитель-инвертор 1,выполненный на операционном усилителе 2, входных резистрах (Р) 3 и 4и Р 5 обратнойсвязи, фильтр 6 верхних частот, выполненный на конденсаторе 7, резисторах 9 и 10, ключах 1113, буферный усилитель 14, выполненный на операционном усилителе 15 сцепью обратной связи, фильтр 16 нижних частот, выполненный на конденса-"торе 17, Р 18 и 19 и ключах 20 и 21.В усилитель введены повторители 2224 напряжения, Р 4, суммирующие Р 25и 26, дифференцирующая КС-цепь 27,инвертор 28, триггер 29, формирователь 30 импульсов сброса, генератор31 тактовых импульсов, источник 32напряжения, счетчик 33 и резистивнаяматрица 34, 1 ил.5 10 15 20 1 25 30 35 40 45 50 55 1133Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве дифференциальногоусилителя сигналов и инфраниэкихчастот.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя.Усилитель содержит усилитель-ин. -вертор 1, выполненный на первом операционном усилителе 2, первом и втором входных резисторах 3 и 4 и резисторе 5 обратной связи, фильтр 6 верхне частот, выполненный на первом .конденсаторе 7, первом, втором, третьем резисторах 8 - 10, первом, втором, третьем ключах 11-13, буферныйусилитель 14, выполненный на второмоперационном усилителе 15 с цепью обратной связи, фильтр 16 нижних частотвыполненный на втором конденсаторе 17четвертом и пятом резисторах 18 и 19,четвертом и пятом ключах 20 и 21,%черный, второй и третий повторители22-24 напряжения, первый и второйсуммирующие резисторы 25 и 26, дифференцирующую КС-цепь 27, инвертор 28, триггер 29, формирователь 30импульсов сброса, генератор 31 тактовых импульсов, источник 32 напряжения, счетчик 33 и резистивную матрицу 34,Усилитель работает следующим образом.На входы усилителя подаются напряжения О, и Б , разность которых необходимо усилить в полосе частот отдо й . При помощи первого, второго и третьего повторителей 22-24 напряжения, первого и второго суммирующих резисторов 25 и 26 и усилителяинвертора 1 на выходе третьего повторителя 24 напряжения образуется разность напряжений 40=+01 -(+0), Дляотделения постоянной составляющей отусиливаемого сигнала включен первыйконденсатор 7, которья является конденсатором фильтра 6 верхних частот,Для изменения постоянной временифильтра 6 верхних частот служат первый, второй и третий резисторы 8-10,первый и второй ключи 11 и 12,Для уменьшения времени переходных процессов от заряда первого конденсатора 7 и получения необходимой верхней полосы частот требуется, чтобы 4360 2 постоянная времени фильтра 6 верхнихчастот была большой, а время зарядапервого конденсатора. 7 - малым. Дляуменьшения времени заряда первогоконденсатора 7, а также для уменьшения влияния его утечек и абсорбцииосуществляется операция успокоениясхемы фильтра 6 верхних частот, которая заключается в следующем. Черезвторой ключ 12 к первому конденсатору 7 подключается третий резистор10, который позволяет достаточно быстро его зарядить, При этом для исключения влияния абсорбции на выходной сигнал сначала замыкаются третийи четвертый ключи 13 и 20 синхроннос поступлением импульса с формирова-,теля 30 импульсов сброса на входы начальной установки триггера 29 и счетчика 33,1 Счетчик 33 сбрасывается в нулевое состояние и на инвертирующнй вход первого операционного усилителя 2через второй входной резистор 4 поступает отрицательный ток от источника 32 напряжения, Этот ток по величине заведомо превышает возможный положительный ток, поступающий через первый входной резистор 3 с выхода первого повторителя 22 напряжения. В результате на выходе усилителя-инвертора 1 будет максимальное положительное напряжение, которое переводит второй операционный усилитель 15 в нелинейный режим с максимальным положительным напряжением на выходе, Положительный скачок напряжения через днфференцирующую КС-цепь 27 и инвертор 28 поступает на установочный вход триггера 29, но не меняет его выходного напряжения. Одновременно под действием поступающих на счетный вход счетчика 33импульсов генератора 31 тактовых импульсов на выходах счетчика 33 набирается двоичный код, соответствующийвозрастающему значению напряжения,которое через резисторы резнстивнойматрицы 34 увеличивает положительныйток, поступающий на инвертирующийвход первого операционного усилителя 2, В какой-то момент времени напряжение на выходе первого операционного усилителя 2, а следовательно,на выходе второго операционного усилителя 15 скачком изменяется на отрицательное, 3 13343Отрицательный перепад напряжения с помощью дифференцирующей КС-цепи 27 и инвертора 28 превращается в положительный импульс, который воздейст 5 вует на установочный вход триггера 29. Последний своим изменившимся выходным напряжением останавливает работу счетчика 33, После этого третий ключ 13 размыкается, а второй ключ 12 за О мыкается, Первый конденсатор 7 быстро заряжается до напряжения, не превышающего одного шага квантования.По,истечении времени заряда первого конденсатора 7 второй и четвертый 15 ключи 12 и 20 размыкаются и на выходе усилителя начинает действовать напряжение, соответствующее разности входных напряжений. Пятый ключ 21 служит для переключения частоты среза 2 О фильтра 16 нижних частот.Таким образом, в предлагаемом усилителе при большой постоянной времени фильтра 6 верхних частот существенно уменьшается время переходных 25 процессов, а также исключается влияние паразитных параметров первого конденсатора 7 на качество усиливаемого сигнала.формула изобретенияУсилитель, содержащий усилительинвертор, выполненный на первом операционном усилителе, первом входном резисторе и резисторе обратной связи, фильтр верхних частот, выполненный на первом конденсаторе, первом, втором и третьем резисторах, первом, втором и третьем ключах, буферный усилитель, выполненный на втором операционном усилителе с цепью обратной связи, и фильтр нижних частот, выполненный на втором конденсаторе, четвертом и пятом резисторах, четвертом и пятом ключах, причем первая обкладка второго конденсатора соединена с общей шиной, вторая обкладка через четвер.тый резистор подключена к выходу буферного усилителя, к входу которого подключены первые выводы первого, второго и третьего резисторов и первая обкладка первого конденсатора, вторые выводы второго и третьего ре 604несторов соответственно черен пррвыии второй ключи соединены с вторымвыводом первого резистора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения быстродействия и точности,введены первый, второй и третий повторители напряжения, второй входнойрезистор, первый и второй суммирующиерезисторы, дифференцирующая КС-цепь,инвертор, триггер, формирователь импульсов сброса, генератор тактовыхимпульсов, источник напряжения, счетчик и резистивная матрица, при этомвходы первого и второго повторителейнапряжения являются входами усилителя, выход первого повторителя напряжения соединен с входом усилителя-инвертора, между выходом которого и выходом второго повторителя напряжениявключены последовательно соединенныепервый и второй суммирующие резисторы, точка соединения которых черезтретий повторитель напряжения подключена к входу фильтра верхних частот,выход буферного усилителя через последовательно соединенные дифференцирующую КС-цепь и инвертор подключенк установочному входу триггера, выходкоторого соединен с входом блокировки счетчика, счетный вход которогоподключен к выходу генератора тактовых импульсов, входы начальной установки триггера и счетчика соединеныс выходом формирователя импульсовсброса, выходы счетчика. соединены спервыми выводами соответствующих резисторов резистивной матрицы, вторыевыводы которых объединены и подключены непосредственно к инвертирующемувходу первого операционного усилителяи через второй входной резистор - кисточнику напряжения, между обкладками первого и второго конденсатороввключены соответственно третий и чет-вертый ключи, второй вывод первогорезистора соединен с общей шиной, между второй обкладкой второго конденсатора и выходом буферного усилителявключены последовательно соединенныепятый резистор и пятый ключ, втораяобкладка второго конденсатора является выходом усилителя, ВНИИПИ Заказ 3979/56Произв.-полигр. пр-тие, г. Тираж 901 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4