Усилительное устройство переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 б 7784 б А 1)5 Н 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ. СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВ(54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электроннойтехнике и может использоваться в качествеусилителя низких частот в радиотехнических устройствах или в качестве усилителяпеременного тока в прецизионных усилителях с модуляцией и демодуляцией сигнала.Цель изобретения - повышение коэффициент а усиления. Усилительное устроиство переменного тока содержит дифференциальный усилитель 1, повторитель 2 напряжения, разделительный конденсатор 3, резистивные делители 4, 5 напряжения, при этом повторитель 2 выполнен на операционном усилителе 6 и резисторе 7. Устройство обеспечивает высокую помехоустойчивость благодаря наличию дифференциального входа, имеет низкое напряжение смещения, что обеспечивает большой рабочий диапазон выходных сигналов. При этом исключается необходимость в конденсаторах большой емкости в цепи отрицательной обратной связи, и не требуется применения резистивных делителей напряжения с большим отношением сопротивлений резисторов, 1 ил,Изобретение относится к электроннойтехнике и может быть использовано в усилителях низких частот в радиотехническихустройствах или в усилителях переменноготока в прецизионных усилителях с модуляцией и демодуляцией сигнала.Цель изобретения - повышение коэффициента усиления.,На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема усилительного устройства переменного тока,Усилительное устройство переменноготока содержит дифференциальный усилитель (ДУ) 1, повторитель 2 напряжения, разделительный конденсатор 3, первый и 15второй резистивные делители 4, 5 напряжения, при этом повторитель 2 напряжениявыполнен на операционном усилителе (ОУ)6, резисторе 7,Усилительное устройство переменного 20тока работает следующим образом.Постоянное напряжение, приложенноек входам ВХ 1, ВХ 2 устройства, а также напряжение смещения ДУ 1 передаются на выход ДУ 1, но не проходят через 25разделительный конденсатор 3 и поэтомуотсутствуют на выходе ВЫХ устройства,При этом коэффициент усиления ДУ 1, определяемый коэффициентом деления первогои второго резистивных делителей 4 и 5, может быть близким к единице. Поэтому напряжение смещения не усиливается, чтообеспечивает низкое напряжение смещения на выходе ДУ 1. На выходе(В ЫХ) устройства также присутствует малое напряжение 35смещения повторителя 2 напряжения, равное смещению ОУ 6.Если на входы устройства ВХ 1, ВХ 2 поступает переменный сигнал, то его синфазная составляющая не передается ДУ 1, а 40дифференциальная (разностная) с выходаДУ 1 проходит через разделительный конденсатор 3 на вход повторителя 2 напряжения, поступает на выход ВЫХ устройства ина второй вывод первого резистивного делителя 4, Сигнал, поступающий на этот вывод, повторяется в ДЧ 1, накладываясь насигнал, равный усиленному значению дифференциальной составляющей входного переменного сигнала, что приводит к 50существенному усилению переменного сигнала даже при единичном усилении ДУ 1.Граничная частота определяется емкостью разделительного конденсатора 3 ивходным сопротивлением повторителя 2 напряжения (резистор 7).Устойчивость устройства обеспечивается, если в нем положительная обратнаясвязь слабее отрицательной во всем рабочем диапазоне частот, для чего коэффициент передачи повторителя 2 напряжения должен быть меньше единицы при достаточно высокой точности подбора резисторов первого и второго резистивных делителей 4 и 5 напряжения.Если выходное напряжение ДУ 1 ОВых ДУ 1 = (ОВх 1 - ОВх 2) КДУ 1 ф О Вых, где Овх 1 Овх 2 - напряжение на входах ВХ 1, ВХ 2 устройства;Овых - напряжение на ВЫХустройства; Кду 1 - коэффициент усиления ДУ 1, то коэффициент усиления устройстваОВых . Кду 1Кпн ус=Овх - Овх 2 (1 К ) + 1)ФВ 7СЭ где Кпн - коэффициент передачи повторителя 2 напряжения;Р 7 - его входное сопротивление, равное сопротивлению резистора 7;Сз - емкость разделительного конденсатора 3,в - круговая частота входного сигнала; ) - =- 1Для достаточно высокой частоты входного сигнала коэффициент усиления устройстваКду 1КпнКУС -1 - Кпнчто при Кпн - 1 составит значительную величину даже при Кду 1= 1. Верхняя граничная частота определяется спадом частотных характеристик ДУ 1 и повторителя 2 напряжения.Совокупность признаков, свойственная предложенному усилительному устройству, обепечивает ему преимущества перед аналогами. Устройство отличается высокой помехоустойчивостью благодаря наличию дифференциального входа, имеет низкое напряжение смещения, что,обеспечивает большой рабочий диапазон выходных сигналов. При этом исключается необходимость в конденсаторах большой емкости в цепи отрицательной обратной связи и не требуется применения резистивных делителей напряжения с большим отношением сопротивлений резисторов.Таким образом, большой коэффициент усиления в предложенном устройстве достигается при малых номиналах емкостей и примерно равных сопротивлениях резисторов делителей напряжения. Это дает возможность реализовать такое устройство в гибридно-пленочном или в полностью интегральном исполнении.Формула изобретения Усилительное устройство переменного тока, содержащее дифференциальный усиЗаказ 3122 Тираж 427 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101литель, выход которого через разделительный конденсатор соединен с входом повторителя напряжения, первый и второй резистивные делители напряжения, отводы которых соединены соответственно с неин вертирующим и инвертирующим входами дифференциального усилителя, при этом первый и второй выводы первого резистивного делителя напряжения являются соответственно первым входом и Выходом 10 усилительного устройства переменного тока,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, выход повторителя напряжения соединен с вторым выводом первого резистивного делителя напряжения, выход дифференциального усилителя подключен к первому выводу второго резистивного делителя напряжения, второй вывод которого является вторым входом усилительного устройства переменного тока.