Усилительное устройство

Своз Советских Соцнаектическнх РЕСПтбйИИ(Я)М, Кл,С 06 С 7/12 Н 03 Р 3/38 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель 154) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к усилитель" ной технике и может быть использовано в аналоговых вичислительных машин ах .%Известно усилительное устройство содержащее дифференциальный усилитель, защитные стабилитроны, токоограничитепьные резисторы 11.Это устройство характеризуется невысоким входным сопротивлением и мапой точностью работы.Наиболее близким к предложенному является устройство, содержащее дифференциальный усилитель, регулируемый делитель напряжения, первый и второй блоки зазтиты от перегрузки, блок регулировки масштаба, в котором выход дифференциального усилителя соединен со входом регулируемого делителя напряжения, выход которого 20 подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и выходу второго блока защиты от перегрузки, вход которого присоединен к выходу дифференциального усилителя, вход первого блока защиты от перегрузки соединен з входом усилительного устройства, выход первого блока защита ог перегрузки подключен к неинвертирующему входу дифференциального усили теля, выход которого является выходом усилительного устройства, вчхо"ды блока регулировки масштаба соединены с соответствующими управляющими входами регулируемого делителянапряжения, вхОды блока регулировкимасштаба подключены к соответствующим информационным входам усилительного устройства 2 1.Недостаток устройства - низкоевходное сопротивление и малая точно:ть прх использовании его для неинвертирующего масштабирования электрических сигналов, что объясняетсяшунтирующим действием блоков защитыот перегрузки.Цель изобретения - повышение точности работы и увеличение входногосопротивления,Поставленная цель достигается тем,что в предлагаемое усилительное устройство введены дополнительный регулируемый делитель напряжения и токоограничительные резисторы, вход дополнительногорегулируемого делителя напряжениясоединен с выходом дифференциальногоусилителя, выход дополнительного регулируемого делителя напряжения черезсоответствующие токоограничительныерезисторы подключен к дополнительнымвходам первого и второго блоков защиты от перегрузки, управляющие входы дополнительного регулируемого делителя напряжения соединены с соответствующими выходамя блока регулировки масштаба, первый блок защиты от перегрузки содержит балластный резистор, подключенный между входом и выходом первого блока защиты от перегруэки, и цепь из четырех соединенных последовательно и согласно защитных диодов, анод первого защитного диода подключен к отрицательному полюсу источника опорного напряжения, катод первого защитного диода присоединен к дополнительному входу первого блока защиты от перегрузки 15 и к аноду четвертого защитного диода, катод которого соединен с положительным полюсом источника опорного напряжения, катод второго защитного диода под- . ключен к выходу первого блока защиты 20 от перегрузки, второй блок защиты от перегрузки содержит первый и второй токозадающие резисторы, цепь из четырех соединенных последовательно и согласно защитных диодов, первый 25 и второй стабилитроны, анод первого защитного диода соединен с анодом первого стабилитрона и с первым выводом первого токозадающего резистора, второй вывод которого подключен к отрицательному полюсу источника опорного напряжения, катод первого стабилитрона присоединен к входу второго блока защиты от перегрузки и к аноду второго стабилитрона, катод которого соединен с катодом четвертого защитного диода и первым выводом второго токоэадающего резистора, второй вывод которого подключен к положительному полюсу источника опорного напряжения, катод первого 40 защитного диода присоеди 1 ен к дополнительному входу второго блока защиты от перегрузки и к катоду третьего защитного диода, анод которого соединен с выходом второго блока защиты от перегрузки.На Фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 функциональные схемы первого и второго блоков защиты от перегрузки . Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, первый 2 и второй 3 блоки защиты от перегрузки, первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы, регулируемый делитель 6 напряжения, дополнительный регулируемый делитель 7 напряжения, вход 8 и выход 9 усилительного устройства, блок 10 регулировки масштаба, состоящий иэ формяронателей 1 1 , 11, 1 1 1 управляющих сигналов и ключей 12,12,12 з 60 информационные входы 13,132 и 13. усилительного устройства.Функциональная схема первого блока 2 защиты от гтерегрузки - содержит первый 14, второй 15, третий 16, б 5 и четвертый 17 защитные диоды, балластный резистор 18, источник 19 опорного напряжения, вход 20, дополнительный вход 2.1 и выход 22 первого блока защиты от перегрузки (Фиг.2).Функциональная схема второго блока 3 защиты от перегрузки содержит источник 23 опорного напряжения, первый 24 и второй 25 токозадающие резисторы, перный 26 и второй 27 стабилитроны, первый 28, второй 29, третий 30 и четвертый 31 защитные диоды, вход 32, дополнительный вход 33 и выход 34 второго блока 3 защиты от перегрузки (фиг.3) .Усилительное устройство работает следующим образом.Напряжение с входа 8 через пер.вый блок 2 защиты от перегрузки поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 1 и передается на выход 9 с коэффициентом передачи, определяемым регулируемым делителем б напряжения. Блок 10 регулировки .масштаба выдает управляющие сигналы, с помощью которых устананлинаются равные коэффициенты передачи регулируемого делителя б напряжения и дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения.Шунтирующее действие первого блока 2 защиты от пере"рузки устраняется подачей на него напряжения с дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения. Аналогично шунтирующее действие второго блока 3 защиты от перегрузки устраняется подачей на него напряжения с дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения.Усилительное устройство может работать в широком диапазоне изменения коэффициента передачи при сохранении высокой скорости отработки входного напряжения. При работе с большим коэффициентом передачи, т.е. при низком уровне входного напряжения, с помощью блока 10 регулировки масштаба открываются диоды 30 и 31 или 28 и 29 в зависимости от полярности входного напряжения. Выходное напряжение дифференциального усилителя 1 через второй блок 10 защиты от перегрузки поступает на инвертирующий вход, тем самым ограничивается уровень выходного напряжения дифференциального усилителя 1 и предотвращает его насыщение.Выбросы входного напряжения ограничиваются первым блоком 2 защитыот перегрузки.При работе усилительного устройства с единичным коэффициентом передачи с помощью блока 10 регулировки масштаба устанавливаются определенные коэффициенты передачи блоков б и 7 и превышение входным напряжением определенного уровня приводитк срабатыванию только первого блэка 2 з ащи ты от и ер е груз ки .Первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы при перегрузках и коммутационных выбросах на входе 8 ограничивают ток нагрузки дифференциального усилителя 1.При изменении коэффициента передачи блоком 10 регулировки масштаба дифференциальный у илитель 1 оказывается охваченным отрицательной обратной связью через второй блок 3 защиты от перегрузки, что предотвращает насьпцение дифференциального усилителя 1 и ускоряет процесс переключения с одного коэффициента передачи на другой. 30 Таким образом, в усилительном устройстве обеспечена защита от перегрузок в широком динамическом диапазоне и обеспечено необходимое быстродействие при снятии перегрузки. Кроме того, эа счет обеспечения следящего режима устраняется шунтирующее действие первого и второго блоков зашиты от перегрузки, что повышает входное сопротивление и точность работы. 25 Формула изобретения 1. Усилительное устройство, содержащее дифФеренциальный усилитель,регулируемый делитель напряжения ипервый и второй блоки защиты отперегруз ки, блок регулировки масштаба, выход дифференциального усилителя соединен со входом регулируемого делителя напряжения, выходкоторого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и 40 выходу второго блока защиты от перегрузки, вход которого присоединен к выходу дифференциального усилителя,вход первого блока защиты от перегрузки соединен с входом усилительного устройства, выход первого блока защиты от перегрузки подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, выход которогоявляется выходом усилительного 5 О устройства, выходы блока регулировки масштаба соединены с соответствую:шими управляющими входами регулируе" мого делителя напряжения, входы блока регулировки масштаба подключенык соответствующим информационным входам усилительногс устройства, о т"личающееся тем, что, с целью повышения точности работы и увеличения нходного сопротивления, в него введены дополнительный регулы руемый делитель напряжения и токо- ,ограничительные резисторы, вход дополнительного регулируемого целитля напряжения соединен с выходомдифференциального усилителя, выходдополнительного регулируемого делителянапряжения через соответствующие токоограничительные резисторы подключен кдополнительным входам первого и второго блоков защиты от перегрузки,управляющие входы дополнительногорегулируемого делителя напряжения соединены с соответствующими выходами блока регулировки масштаба.2. устройство по п,1,о т л и ч аю щ е е с Я тем,что перный блок защиты от перегрузки содержит балластныйрезистор, подключенный между входом и выходом первого блока защиты отперегрузки, и цепь иэ четырех соединенных последовательно и согласно защитных диодов, анод первого защитного диода подключен к отрицательномуполюсу источника опорного напряжения,катод первого защитного диода присоединен к дополнительному входу первого блока защиты от перегрузки и каноду чет ертого защитного диода,катод которого соединен с положительным полюсом источника опорногонапряжения, катод второго защитногодиода подключен к выходу первогоблока защиты от перегрузки,3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй блокзащиты от перегрузки содержит перныйи второй токоэадающий резисторы,цепь из четырех соединенных после"донательно и согласно защитных диодов, первый и второй стабилитроныанод первого защитного диода соединен санодом первого стабилитрона и с первымвыводом первого токоэадающего резистора, второй вывод которого подключен к отрицательному полюсу источника опорного напряжения, катод первого стабилитрона присоединен к нходувторого блока защиты от перегрузки ик аноду второго стабилитрона, катодкоторого соединен с катодом четвертого защитного диода и первым выводом второго токоэадающего резистора,второй вывод которого подключен кположительному полюсу источникаопорного напряжения, катод первогозащитного диода присоединен к дополнительному входу второго блока защиты от перегрузки и к катоду третьего защитного диода, анод которогосоединен с выходом второго блока защиты от перегрузки,Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе1. Патент Японии 9 47-44295,кл . 98(5)А 014, 1972,2. Авторское свидетельство СССР9 413491, кл. 6 06 С 7/12, 1971858006 Составитель О.Отрадноведактор О.Половка Техред А,Ач Корр ект ешетник аказ 7 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б/80 Тираж 745 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, москва,Ж-ЗПодписинного комитета СССРтений и открытий