Дифференциальный усилитель

50 Изобретение относится к электронной технике и может исп чьэоваться в радиотехнике, электроиэмерительной технике, системах сбора и обработки информации.Цель изобретения - расширение динамического диапазона значений коэф. фициента усиления в заданной полосе чстот, ОНа чертеже представлена структурная электрическая схема дифференциального усилителя.Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит первый, второй и третий опе рционные усилители (ОУ) 1-3 и первый, второй, третий и четвертый делители 4-7 напряжения, выполненные на первом и втором резисторах 8 и 9.ДУ работает следующим образом, 20При отсутствии сигналов на входах Вх 1, Вх 2 и опорном выходе "Опор". (см. чертеж) в случае непосредственного подключения сигнального выхода "Сигн," к силовому "Вых.", на инвер тирующих входах ОУ 1 и 2, благодаря наличию отрицательной обратной связи через первый и второй делители 4 и 5, также отсутствует напряжение. Такое состояние возможно только при отсут ствии напряжения на выходах всех ОУ 1" 3. При указанных начальных условиях сигналы на выходах первого и второго О 1 и 2 могут быть только разной полярности, Напряжение на неинвертирующем входе третьего ОУ 3 при нулевом напряжении на опорном выходе ДУ "запор." определяется только выходным , нпряжением второго ОУ 2. Так как третий ОУ 3 охвачен отрицательной об рйтной связью через третий делитель6, то на инвертирующем входе третьего ОУ 3. должно установиться напряжение,равное напряжению на его неинвертирующем входе. Это напряжение черезпервый делитель 4 приложено к инвертирующему входу второго ОУ 2 и инвертируется на его выходе, а следовательно, и на неинвертирующем входетретьего ОУ 3. Таким образом, любоенапряжение на выходе второго ОУ 2 "стремится изменить знак и единственно стабильной точкой является нулевое напряжение, что веДет за собой нулевое напряжение и на выходах остальных ОУ. Если при отсутствии напряже-55ния на входах ДУ Вх 1 и Вх 2 к его опор-, ному выходу "Онор." приложено какоето напряжение, то напряжение на неинвертирующем входе третьего ОУ 3 определяется не только выходным напряжением второго ОУ 2, но и независимым напряжением на опорном выходе "Опор.". В этом случае на выходе третьего ОУ 3 (силовом выходе ДУ "Вых.") обязательно устанавливается отличное от нуля напряжение, так как в противном случае невозможно обеспечить равенство напряжений на его входах. То же происходит и при наличии напряжения на входах ДУ Вх 1 и Вх 2. Сигналы, подаваемые на входы Вх 1 и Вх 2 и опорный выход "Опор," устройства, определенным образом передаются в точку подключения сигнального выхода Сиги, к силовому "ВыхДля оптимальной работы ДУ необходимо выполнить следующие соотношения между резисторами в делителях напряжения: для первого и второго делителей 4 и 5 отношение первого резистора 8 к второму 9 должно быть таким же; отношение суммы первого и второго резисторов 8 и 9 второго делителя 5 к второму резистору 9 третьего делителя 6 должно равняться отношению первого резистора 8 к второму резистору 9 в четвертом делителе 7 напряжения (чертеж).При этом величину коэффициента усиления ДУ можно изменять, не нарушая оговоренных выше условий оптимальной работы ДУ, изменением номинала первого резистора 8 третьего делителя 6.В предлагаемом ДУ эффект уменьше" ния глубины обратной связи третьего ОУ 3 при уменьшении номинала первого резистора 8 третьего делителя 6 с целью увеличения усиления существенно ослаблен наличием связи между инвертирующим входом третьего ОУ 3, и че" рез второй делитель 5 с инвертирующим входом второго ОУ 2. Благодаря этому сигнал, приложенный к одному выводу первого резистора 8 третьего делителя 6, усиливается ОУ 1 и 2 и поступает в той же фазе на второй вывод этого же резистора, что препятствует изменению сигнального тока, протекающего через него, и уменьшению глубины обратной связи при измейении коэффициента усиления. Благодаря этому эффекту спад коэффициента усиления ОУ оказывает меньшее влияние на коэффициент усиления устройства. Кроме того, по укаэанной причине в ДУ обесФормула изобретения Составитель И.ВодяхинаТехред М, Хода нич Корректор В,Бутяга Редактор А.Ворович Заказ 2276/55 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 139806 печивается более высокое значение коэффициента усиления, чем в известных схемах при одинаковых значениях коэффициента усиления ОУ.5 Дифференциальный усилитель, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертирующие входы которых являются соответственно первым и вторым входами дифференциального усилителя, а инвертирующие входы подключены к отводам, являющимся средней 15 точкой первого и второго делителей напряжения соответственно, первые выводы которых объединены, а второй вывод первого делителя напряжения соединен с выходом первого операционного 2 О усилителя и первым выводом третьего делителя напряжения, второй вывод которого является сигнальным выходом 54дифференциального усилителя, выход второго операционного усилителя подключен к первому выводу четвертого делителя напряжения, второй вывод которого является опорным выходомдифференциального усилителя, а также третий операционный усилитель, выход которого является силовым выходом дифференциального усилителя,а инвертирующий и неинвертирующий входы подключены к отводам, являющимся средин" ми точками третьего и четвертого делителей напряжения соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона значений коэффициента усиления в заданной полосе частот, инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен к второму выводу второго делителя напряжения, первый вывод которого соединен с выходом второго операционного усилителя.