Устройство с регулируемым коэффициентом передачи

(9) 5 Н 0303/ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬС(21) 4785090/09 (22) 22,01.90 (46) 23,09.92, Бюл. Ф 35(71) Центральный азрогидродинамический институтим. проф. Н.Е; Жуковского(72) А.В; Фурман (56) Врба К. Высокостабйльные цепи на ос нове оперйционнйх усилителей с электрон ным переклкчателем на выходе. Известия вузовСССР. Радиоэлектроника, ХХВ, Ь 8, 1980, с, 44,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕДАЧИ(57) Использование: злектроизмерительная техника, сйстемы сбора и обработкй информации, Сущность изобретения: устройство содержит 1 входной резистор(1), 2 операци- . онных усилителя (2, 3), И резисторов (4) и 2 Й ключей (б, 6). Цель - повышение быстродействия - достигается минимизацией времени заряда и разряда емкостей ключей. 1 ил,Предполагаемое изобретение относится к области электроизмерительной техники и может найти применение в быстродействующих системах сбора и обработки информации, работающих в реальном режиме времени,Известен дискретно-управляемый усилитель, содержащий операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключены Й истоков переключающих полевых транзисторов, стоки которых соединены со средними точками Й делителей напряжения, включенных в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя.Недостатком этого усилителя является зависимость времени переключения коэффициентов усиления от суммарной паразитной емкости исток - общая шина, имеющей при большом Й значительную величину.Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является усилитель с управляемым коэффициентом усиления, содержащий два операционных усилителя и Й электронных ключей, подключенных соответственно между выходом одного из них и Й узлами резистивного делителя, В этом усилителе для заданных значений коэффициентов усиления в канал прямой передачи токовой петли операционного усилителя по программе включаются соответствующие электронные ключи, а выходные напряжения, снимаемые с соответствующих резисторов, подаются в операционную цепь другого операционного усилителя,Недостатком данного регулируемого усилителя являются большие постоянные времени переключения коэффициентов усиления, обусловленные паразитными емкостями в узлах делителя с общим проводом, При скоростных программных переключениях коэффициентов усиления происходит затягивание переходных процессов переключения и ограничивается быстродействие усилителя,Целью предполагаемого изобретения является повышение быстродействия уст ройства с регулируемым коэффициентом Указанная цель достигается тем, что в устройстве с регулируемым коэффициентом передачи, содержащем первый операционный усилитель с входным резистором, подключенным к его инвертирующему входу, Й цепей, каждая иэ которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора, подключенного к инвертирующему входу первого операционного усилителя и ключа, а также второй операционный усилитель,включенный последовательно с первым операционным усилителем, при этом управляющие входы ключей являются управляющими входами устройства, между точкой соединения резистора и ключа 1-й цепи, где 1 = 1, 2 Й, и инвертирующим входом второго операционного усилителя, включен дополнительный ключ, управляющий вход которого подключен к управляющему входу ключа 1-й цепи, а неинвертирующий вход и выход второго операционного усилителя подключены соответственно к выходу первого операционного усилителя и к другим выводам ключей Й цепей.На чертеже приведена блок-схема устройства с регулируемым коэффициентом передачи,Устройство содержит входной резистор 1, один вывод которого является входом устройства, а второй вывод подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя 2, неинвертирующий вход которого соединен с общим проводом, Й резисторов 3, одни выводы которых подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, а другие - к соответствующим выводам Й ключей 4 и 5, управляющие входы которых попарно обьвдинены и являются Й управляющими входами устройства, Другие выводы ключей 4 соединены с выходом второго операционного усилителя 6, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого операционного усилителя 2 и является выходом устройства, а инвертирующий вход соединен с другими выводами ключей 5,Устройство с регулируемым коэффициентом передачи работает следующим образом.При поступлении управляющего сигнала на 1-й управляющий вход замыкаются 1-е ключи 4 и 5, включенные в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 6. Поскольку сопротивление открытого 1-го ключа 5 много меньше входного сопротивления операционного усилителя 6, то напряжение с выхода операционного усилителя 2 практически без погрешности передается в точку соединения выводов 1-х ключей 4 и 5, Замыкается цепь общей отрицательной обратной связи операционного усилителя 2, при этом коэффициент передачи устройства определяется выражением где йз - 1-й резистор обратной связи; В 1 - входной резистор.1764136 Составитель А.фурманТехред М.Моргентал Редактор О,Стенина Корректор Е,Папп Заказ 3462 Тираж 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, 101 Операционный усилитель 6 с помощью 1-й пары ключей 4 и 5 охвачен глубокой отрицательной обратной связью и работает в режиме повторителя напряжения. Паразитные емкости выводов резисторов 3 не ока зывают влияния на процесс переключения коэффициентов передачи, а включение электронных ключей в цепь обратной связи повторителя напряжения и в токовую петлю всего устройства позволяет минимизиро вать времена заряда и разряда емкостей ключей.Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенным быстродействием и существенно сокращает время 15 переключения коэффициентов передачи. Формула изобретенияУстройство с регулируемым коэффициентом передачи, содержащее первый 20 операционный усилитель с входным резистором, подключенным к его инвертирующему входу, И цепей, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора, подключенного к инвертирующему входу первого операционного усилителя и ключа, а также второй операционной усилитель, включенный последовательно с первым операционным усилителем, при этом управляющие входы ключей являются управляющими входами устройства, отл и ча ющееся тем, что, с целью повышения быстродействия, между точкой соединения резистора и ключа 1-й цепи, где 1- 1, 2, , й, и инвертирующим входом второго операционного усилителя включен дополнительный ключ, управляющий вход которого подключен к управляющему входу ключа 1-й цепи, а неинвертирующий вход и выход второго операционного усилителя подключены соответственно к выходу первого операционного усилителя и к другим выводам ключей Й цепей,