Дифференциальный усилитель

(5 Т)4 Н 03 Р 3 45 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретенияснижение аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности преобразования. Дифференциальный усилительсодержит усилитель 1, состоящий изоперационных усилителей (ОУ) 2 и 3и резисторов 4-8, усилитель 9, демодулятор 10, состоящий из усилителя1149771611 переменного тока, демодулирующего эл-та 12, пропорционально-интегрирующего регулятора 13 и регулирующего элемента 14, а также управляемые переключатели 15-17 и генератор 18. Разность входных напряжений Б, и У усиливается ОУ 2 и 3, Полученное их выходное напряжение У 6 и напряжения У 1 и Б г поступают через переключатели 15-17 на усилитель 9, который выделяет погрешность преобразования ОУ 2 и 3, поступающую через демодулятор 1 О на ОУ 3. В результате аддитивная и мультипликативная составляющие погрешности преобразования полностью компенсируются. 1 ил.ного тока, демодулирующем элементе12, пропорционально-интегрирующем р"гуляторе 13 и регулируемом элементе14, первый - третий управляемые переключатели 15-17 и генератор 18,Дифференциальный усилитель работает следующим образом,, Разность входных напряжений О, иц усиливается первым 2 и вторым 3ойерационными усилителями, выходноенапряжение которых с учетом мультипликативной ои аддитивной Д составляющих погрешности преобразования равно(цг 1)К 1 г К 1 г ЦР КР (1) 50 где У р выходной сигнал пропорционально-интегрирующего регулятора 13,суммарный коэффициент пере дачи регулируемого элемента14 и второго операционного.усилителя 3 по управляющему входу,Кр Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в вольтметрах постоянного тока, преобразователях сигналов тензорезисторных датчиков и для решения других измерительных задач, требующих усиления напряжения постоянного 20 тока низкого уровня.Цель изобретения - снижение мультипликативной и аддитивной составляющих погрешности преобразования.На чертеже представлена структур ная схема дифференциального усилителя.Дифференциальный усилитель содержит первый усилитель 1, выполненный на первом 2 и втором 3 операционных 30 усилителя и первом, втором, третьем, четвертом и пятом резисторах 4 - 8, второй усилитель 9, демодулятор 10, выполненный на усилителе 11 перемен"р= Ов-(П.-1)К 1 г 3 Кс, (2) где К - суммарный коэффициент передачи усилителя 11, демодулирующего э.цемента 12 и пропорционально-интегрирующего регулятора 13.Подставив (2) в (1) после незначительных преобразований при условии, что К =К и КрК с - ор получимр сс(3) Пв ( г 1) 1 г Из сопоставления выражений (1), (2) и (3) следует, что составляющие погрешности дв й полностью скомпенсированы, благодаря этому значительно уменьшена погрешность преобразования.Предполагаемое изобретение позволяет обеспечить повышение точности преобразования измерительных усилителей напряжения низкого уровня,Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства прежде всего определяется существенным уменьшением погрешности в широком диапазоне частот и возможностью выполнения устройства в виде интегральной схемы, По результатам экспериментальных исследований аддитивная погрешность составляет 0,05 мкВ/ С,о К - коэффициент передачи первого 2 и второго 3 операционных усилителей,Сигналы Б,П г и У поступают на входы второго усилителя 9 и через управляемые переключатели 15-17, которые управляются генератором 18, выделяется погрешность преобразованияпервого 2 и вчорого 3 пперационныхусилителей, Выходной сигнал усилителя 9 после прохождения усилителя 11,демодулирующего элемента 12, пропорционально-интегрирующего регулятора13 имеет вид:формула изобретения Составитель Ю.РогаткинРедактор М.Петрова Техред Л,Олийнык Корректор М.Максимишинец Заказ 4455/54 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 149 мультипликативная - 0,001 ХС и среднеквадратическое отклонение случайной составляющей в диапазоне частот от 0 до 1000 кГц - менее 1 мкВ.Применение данного устройства позволяет повысить качество исследований прочностных свойств материалов и конструкций. Дифференциальный усилитель, содержащий первый усилитель, выполненный на первом и втором операционных усилителях, неинвертирующие входы которых являются входом устройства, а выход второго операционного усилителя - его выходом, и первом, втором, третьем, четвертом и пятом резисторах, причем первый вывод первого резистора является дополнительным входом первого усилителя и соединен с общей шиной, а его второй вывод - с инвертирующим входом первого операционного усилителя, между инвертирующим входом и выходом которого включен второй резистор, третий резистор включен между выходом первого операционного усилителя и инвертирующим входом второго операционного усилителя, между инвертирующим входом и выходом которого включен четвертый 77166резистор, пятый резистор включен между инвертирующими входами первого ивторого операционных усилителей, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности,второй операционный усилитель выполнен с управляющим входом, введенывторой усилитель, идентичный первому,первый, второй и третий управляемыепереключатели, первые входы которыхсоединены с общей шиной, вторые входы - с выходом второго операционногоусилйтеля первого усилителя и неинвертирующими входами первого и второго операционных усилителей первогоусилителя соответственно, а выходы -с дополнительным входом второго уси лителя и неинвертируюц 1 ими входамипервого и второго операционных усилителей второго усилителя соответственно, генератор с противофазнымивыходами, которые соединены с входом 25 управления первого управляемого переключателя и объединенными входамиуправления второго и третьего управляемых переключателей соответственно,а между выходом второго операционно го усилителя второго усилителя и управляющим входом второго операционного усилителя первого усилителявведен демодулятор.