Дифференциальный измерительный усилитель

. (51)4 Н 0 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 1 11., г ЬЛ 1"; ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ия. у-л (ОУ 4,ния.строй выиоды одам ит тивенно.ителя вклюс ых одами э ел(71) Московский энергетический институт и Специальное конструкторскоебюро микроэлектроники и приборостроения(56) Приборы, средства автоматизациии системы управлеййя ТС. Электроизмерительные приборы, геофизическиеи гидрометеорологические приборы.Микроэлектронные дифференциальныеизмерительные усилители для приборостроения. - М.: НИИТЭИ приборостроение, вып. 6, 1986, с.16, рис. 5 б.(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повьппение быстродейств Дифференциальный измерительный содержит три операционных у-ля 1, 2 и 12, два транзистора 3 и два г-ра тока 5 и 6, нормирующи резистор 7, резисторы (Р) 8, 11, шины 23, 24 источника пита Цель достигается введением в у ство дополнительных ОУ 13 и 14 ходы которых через введенные д 15, 16 подключены к первым выв соответственно введенных допол ных резисторов 17, 18 и неинве рующим входам ОУ 1, 2 соответс Введены еще два резистивных дел на резисторах 19, 20, 21, 22, ченные соответственно между в ОУ 1 и ОУ 13, а также между вь ОУ 13 и 14, Отводы резистивных телей подключены к инвертирующ входам соответственно ОУ 13 и 1 ил.5 1 О 15 20 30 ОУ 2 понижается и, когда оно становится достаточным для отпирания35 40 50 55 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в измерительных преобразователях и информационно-измерительныхсистемахЦель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже представлена структурная электрическая схема дифференциального измерительного усилителя.Дифференциальный измерительныйусилитель содержит первый 1 и второй2 операционные усилители (ОУ), первый 3 и второй 4 транзисторы, первый5 и второй 6 генераторы тока, нормирующий резистор 7, первый 8, второй9, третий 10, четвертый 11 резисторы,третий ОУ 12, первый и второй дополнительные ОУ 13 и 14, первый 15 ивторой 16 диоды, первый 17 и второй18 дополнительные резистбры, первыйи второй резистивные делители на резисторах 19-22, первая 23 и вторая24 шины источника питания, 2Дифференциальный измерительныйусилитель работает следующим образом.При отсутствии перегрузки напряжение между базой и эмиттером транзисторов 3 и 4 инвертируется дополнительными ОУ 13 и ОУ 14 соответственно. Так как транзисторы 3 и 4 имеюти-р-и структуру, то диоды 15 и 16смещены в обратном направлении и токпо резисторам 17 и 18 практическине идет. Входные напряжения дифференциального измерительного усилителяпопадают на неинвертирующие входыОУ 1 и 2 соответственно и за счетглубокой отрицательной обратной связи передаются на эмиттеры транзисторов 3 и 4 и таким образом оказываются приложенными к резистору 7. По резистору 7 протекает ток, пропорциональный разности входных напряжений,что вызывает разбаланс токов вколлекторах транзисторов 3 и 4. Разбаланстоков в коллекторах транзисторов 3 и4 поступает на вход преобразователяразности токов в напряжение на ОУ 1и 2. Выходное напряжение ОУ 12 иесть выходное напряжение дифференци"ального измерительного усилителя.В случае наличия перегрузки (входное напряжение превышает номинальное)схема работает следующим образом.Предположим на Вх, (чертеж) попало отрицательное напряжение перегрузки, при этом напряжение на выходе ОУ 1 понижается, транзистор 3 запирается. Этот процесс продолжаетсядо тех пор, пока напряжение на выходе ОУ 1 не станет достаточным для отпирания диода 15. При этом замкнется цепь отрицательной обратной связи через ОУ 13 и уменьшение напряжения на выходе ОУ 1 прекратится. ОУ 1 останется в активном режиме (его насыщения не произойдет), а напряжение перегрузки приложится к резистору 17,Предположим на Вх, попало положительное напряжение перегрузки, а Вхзаземлен, При этом защита входа Вх происходит за счет схемы, подключенной к Вх(элементы 14, 16, 18, 2 1 и 22) . Защита Вхот положительного напряжения перегрузки происходит за счет схемы, подключенной к Вх, (элементы 13, 15, 17, 19 и 20)В схемах защиты при этом происходятследующие процессы (на примере защиты Вх), Напряжение на эмиттеретранзистора 3 становится равным напряжению Вх весь ток генератора 6тока протекает по резистору 7. Такимобразом, транзистор 4 обесточивается и запирается. Напряжение на выходе диода 16, замыкается новая петля обратной связи через элементы 2, 21,22, 14 и 16, ОУ 2 остается в активном режиме, а напряжение перегрузкиоказывается приложенным к резистору,1 8. Формула и,зобретения Дифференциальный измерительный усилитель, содержащий первый и вто рой операционные усилители, выходы которых соединены с базами соответственно первого и второго транзисторов, имеющих одну структуру, и эмиттеры которых через соответственнопервый и второй генераторы тока подключены к первой шине источника питания, инвертирующие входы первогои второго операционных усилителейподключены к эмиттерам соответственно первого и второго транзисторов и объединены через нормирующий резистор, третий операционный усилительинвертриующий вход которого, соединенс коллектором второго транзистора,через первый резистор - с второй шиной источника питания и через вто1471280 Составитель И.ВодяхинаТехред М.Дидык Корректор М.Максимишинец Редактор Г.Гербер Заказ 1617/55 Тираж 880 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно в издательск комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 рой резистор с выходом третьего операционного усилителя, являющимся выходом дифференциального измерительного усилителя, неинвертирующий вход третьего операционного усилите 5 ля соединен с коллектором первого транзистора, через третий резистор с второй шиной источника питания и через четвертый резистор - с общей шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены первый и второй дополнительные операционные усилители, первый и второй диоды, первый и второй дополнительные резисторы, первый и второй резистивные делители, включенные соответственно между выходами первого и первого дополнительного операционных усилителей, а такжемежду выходами второго и второго до-полнительного операционных усилителей, отводы первого и второго резистивных делителей подключены к инвертирующим входам соответственно первого,и второго дополнительных операционных усилителей, выходы которыхчерез первый и второй диоды подключены к первым выводам соответственно первого и второго дополнительных резисторов и неинвертирующимвходам первого и второго операционных усилителей соответственно, приэтом вторые выводы первого и -торогодополнительных резисторов являютсясоответствующими входами дифференциального измерительного усилителя.