Усилительное устройство

(19) ( 7 А ОП Е ИЗО ЕНИЯ ВИЬ . ТВ Р 6 во ССС 1979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТ(57) Изобретение относится к измерительно-информационной технике, можетиспользоваться для усиления сигналовс датчиков, имеющих большой диапазонизменения выходного сигнала, и является дополнительным к изобретениюпо авт,св. Р 858006. Цель изобретения - повыпение точности за счет повышения точности определения границдискретных диапазонов и повьппениенадежности. Усилительное устр-во содержит дифференциальный усилитель(ДУ) 1, блоки 2 и 3 защиты от перегрузки, токоограничительные резисто(50 4 С 06 С 7/12, Н 0 ры 4 и 5, регулируемые делители напряжения (РДН) 6 и 7, блок 8 регули-, ровки масштаба, который состоит из амплитудных дискриминаторов (АД) 9 и 10, сумматора 11, и - канального зарядного блока, и - канального АД 13, суммирующего масштабного усилителя 14 и амплитудного декодера 15. Входное напряжение через блок 2 и ДУ 1 поступает на выход усилительного устр-ва с коэф. передачи, определяемым РДН 6. Если выходное напряжение ДУ 1 превышает верхний порог АД 9, то по управляющему сигналу блока 8, поступающему на РДН 6, изменя. ется коэф. усилия ДУ 1 в сторону уменьшения. АД 9 и 10 имеют разные Е пороги срабатывания. Суммирующий масштабный усилитель 14 формирует напряжение в зависимости от количества сработанных каналов и - канального АД 13. Это напряжение декодирует- . Я ся амплитудным декодером 15. Цель достигается выполнением блока 8,Изобретение относится к измери" тельно-информационной технике, в частности для усиления сигналов с датчиков, имеющих большой диапазон изменения выходного сигнала.Цель изобретения - повышение точности за счет повышения точности определения границ дискретных диапазонов и повьппение надежности, 10На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого усилительного устройства.Усилительное устройство содержит дифференциальный усилитель 1, первый 151 2 и второй 3 блоки защиты от перегрузки, первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы, регулируемый делитель б напряжения, дополнитель ный регулируемый делитель 7 напряже ния, блок 8 регулировки масштаба, содержащий первый и второй амплитудные дискриминаторы 9 и 10, сумматор 11, и-канальный зарядный блок 12, выполненный на ВС " цепях (не показа но), и-канальный амплитудный дискриминатор 13, суммирующий масштабный .усилитель 14 и амплитудный декодер 15.Усилительное устройство работает следующим образом. 30Напряжение с входа через первый блок 2 защиты от перегрузки поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 1 и передается на выход усилительного устрой ства с коэффициентом передачи, определяемым регулируемым делителем б. Если выходное напряжение дифференциального усилителя 1 превьппает верхний порог первого амплитудного дис криминатора 9, то на выходе амплитудного декодера 15 вырабатывается управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход регулируемого делителя напряжения б, и таким 45 образом изменяет коэффициент усиления дифференциального усилителя 1 в сторону уменьшения. Амплитудный декодер 15 вырабатывает управляющие сигналы, с помощью50 которых устанавливаются равные коэффициенты передачи регулируемых делителей б и 7 напряжения. Шунтирующее устройство первого 2 и второго 3 блоков защиты от перегрузки устраняется подачей на них напряжения с дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения. Выбросы входного напряжения огра" ничиваются первым блоком 2 защиты от перегрузки,При работе усилительного устройства с единичным коэффициентом передачи амплитудный декодер 15 выдает управляющие сигналы, с помощью которых устанавливаются определенные коэффициенты передачи регулируемых делителей б и 7 напряжения. Превышениевходным напряжением определенного уровня приводит к срабатыванию толь ко первого блока 2 защиты от перегрузки.Первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы при перегрузках и коммутационных выбросах на входе ограничивают ток нагрузки дифференциального усилителя 1.При изменении коэффициента передачи с помощью регулируемого делителя б напряжения, дифференциальныйусилитель 1 оказывается охваченнымотрицательной обратной связью черезвторой блок 3 защиты от перегрузки,что предотвращает насыщение дифференциального усилителя 1 и ускоряет процесс переключения с одного коэффициента усиления на другой. Поступающее с выхода дифференциального усилителя 1 напряжение подается ца входы первого и второго амплитудных, дискриминаторов 9 и 10, имеющих разные пороги дискриминации. На входы суммирующего масштабногоусилителя 14 подаются напряжениясработанных каналов и-канального амплитудного дискриминатора 13, каналы которого имеют одинаковые порогидискриминации и подсоединены поканально к и-канальному зарядному бло" ку 12 с постоянной времени, распределенной, например, в порядке возрастания номера канала. Постоянная вре" мени зарядной КС - цепи выбирается больше времени установления усилителя. В случае превышения верхнего порога дискриминации дискриминаторы срабатывают в порядке возрастания номера канала, при уменьшении напряжения ниже нижнего порога дискриминации они срабатывают агалогично.Нижний и верхний порог дискриминации обеспечивает сумматор 11. При суммировании напряжений обоих сработанных амплитудных дискриминаторов 9 и 10 обеспечивается верхний порог, а при срабатывании одного - нижнийТираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 порог одного канала и-канального амплитудного дискриминатора 13.Суммирующий масштабный усилитель 14 формирует напряжение в зависимости от количества сработанных каналов и-канального амплитудного дискриминатора 13, при этом не важен порядок срабатывания каналов. Это напряжение декодируется с помощью амплитудного декодера 15, формирующего управляющие сигналы, поступающие на управляющие входы регулируемых делителей б и 7 напряжения.Таким образом, точность работы определяется. первым и вторым амплитудными дискриминаторами 9 и 10, а надежность - работой сумматора 11, и-канального амплитудного дискриминатора 131 содержащего на входе каж 20 дого канала зарядную КЯ-цепь, суммирующего масштабного усилителя 14 и амплитудного декодера 15. Причем требования к точности нижнего и верхнего порогов дискриминации и-канального амплитудного дискриминатора 13 невелики. Фиксирование точных границ переключаемого динамического диапазона усилительного устройства позволяет испольэовать его в высокочастотных ,измерениях, а ограничение выходного сигнала по максимуму позволяет сузить динамический диапазон регистратора, применяемого для записи его выходного сигнала, что позволяет удешевить аппаратуру в целом. Формула изобретения Усилительное устройство по авт. св. У 858006, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и надежности, вход блока регулировки масштаба подключен к выходу дифференциального усилителя, при этом блок регулировки масштаба выполнен на первом и втором амплитудных дискриминаторах, входы которьк объединены и являются входом блока регулировки масштаба, а выходы подключены к соответствующим .входам сумматора, к выходу которого подключены последовательно соединенные и-канальный зарядный блок, и-канальный амплитудный дискриминатор,сужи рующий масштабный усилитель и амплитудный декодер, выходы которого являются выходами блока регулировки маса- таба, причем и-канальный зарядный блок содержит и КС - цепей, первые выводы резисторов которых объединены и являются входом п-канального зарядного блока, а вторые выводы каждойКС-цепи через соответствующие конден- саторы соединены с общей шиной и являются соответствующими выходами и-канального зарядного блока.