Усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 51)4 НОЗГ 3 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВ ский но-физичузюкин В 8 9 в СИ иг. У ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение может .быть использовано в устройствах аналого-цифровойобработки сигналов. Цель изобретения - повышение точности коэф. передачи путем снижения коммутац, поме-.хи, Усилитель содержит операц, усилитель 1, конденсаторы 2-5, МДП-ключи6-12, 1 з.п. ф-лы, 6 ил.0 2 Срх 1 ЬЙи Пррр )(1)где С - удельная емкость под эатохвором МДП-ключа;И - ширина канала МДП-ключа;Ь - длина канала МЦП-ключа;Б-высокий уровень управляющего напряжения МДП-ключа;Пррр. - пороговое напряжение МДПключа.Учитывая выражение (1), можно для 0 изаписать1 50 13562Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах аналого-цифровой обработкисигналов.Цель изобретения - повышение точности коэффициента передачи путемснижения коммутационной помехи.На фиг.1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого 1 Оусилителя 1 на фиг.2 - диаграмма управляющих сигналов на МДП-ключах, нафиг.3-6 - эквивалентные схемы усилителя на коммутируемых конденсаторахв моменты г., г., е и С соответр Эственно.Усилитель содержит операционныйусилитель 1, первый, второй, третийи четвертый конденсаторы 2-5 соответственно и первый, второй, третий,четвертый, пятый, шестой и седьмойМДП-ключи 6-12 соответственно,Усилитель работает следующим образом.В момент й (фиг,3) операционный 2 Вусилитель 1 охвачен 1007.-ной отрицательной обратной связью, при этомнапряжение на его выходе устанавливается равным напряжению смещения нуля Б , а следовательно, напряженияв точке В Б а и в точке С Б с такжер оравны напряжению смещения нуля оперрационного усилителя 1: Р = Б = ПВ момент г., (фиг,4) размыкаются второй 7 и четвертый 9 1 ЩП-ключи. Приэтом из канала второго МДП-ключа 7в точку А инжектируется заряд Ц аиз канала четвертого МДП-ключа 9 вточку Р - заряд Я, В первом приближении величина заряда, инжектируемо. аого иэ канала МДП-ключа в запоминающийконденсатор, определяется выражением 03 2где М - ширина канала 1-го МДП-ключа;- длина канала -го МДП-ключа,1 = 2, 4.Как видно из эквивалентной схемы . усилителя в момент г (фиг.4) первый конденсатор 2 соединен параллельно с гретьим конденсатором 4, а второй конденсатор 3 - параллельно с четвертым конденсатором 5. Поэтому инжектируемые заряды О, и Цприведут к приращениям напряжений в точках А и Р соответственно, которые выражаются формулами:,1 Ц = 0/(С+ С,); (4)К, = 0,/(С, + С), (5) где ЛБ- приращение напряжения в4точке А, обусловленное инжекцией в эту точку заряда Я,;рБ - приращение напряжения в3точке Р, обусловленное инжекцией в эту точку заряда ЯВ момент С (фиг.5) размыкается третий 8 и седьмой 12 МДП-ключи. При этом из канала третьего МДП-ключа 8 в точку С инжектируется заряд Я , а из седьмого МДП-ключа 12 в точку В - заряд Я 4, Величины этих зарядов бпределяются соотношениями:0 = - -1 т, Ср фч валор) 2 3 3где Ы - ширина канала -го МДПФключа;Ь. - длина канала 1-го МДП-ключа;1 = 3, 7.Как видно из эквивалентной схемы усилителя в момент(фиг,5) первый конденсатор 2 соединен, последовательно с третьим конденсатором 4, а второй конденсатор 3 - последовательно с четвертым конденсатором 5. Поэтому инжектируемые заряды Я и Я приведут к приращениям напряженйй в точках В и С, а также опосредственно через емкостной делитель С-С з и С - С в точках А и Р. Выражения для приращений напряжений в точках А, В, С и Р в момент 1 имеют вид:0 = 0 /( --- -)С 1 С з13562034втором конденсаторе 3 становится рав- (9)ным Бд,5, где Б ц - выходное напряжение усилителя (фиг.6). Согласно закону сохранения заряда на инвер 5тирующем входе операционного усилителя 1, получают С 1АП 2 - Пг .ф С +С52 - 4 П 2 (11)Р С,+Сгде ВП, ВБ- приращение напряженияв точке А и В соответственно, обусловленноеинжекцией в эти точкизаряда Я;0 г щ 2 - приращение напряженияв точке С и Р соответственно, обусловленновинжекцией в эти точкизаряда ЯТаким образом, разность потенциалов змежду первым и вторым выводами первого конденсатора 2, а также разность потенциалов 4 у между первым и вторым выводами второго конденсатора 3 к моменту полного размыкания третьего 8 и седьмого 12 МДП-ключей 25 равна:Зц= 4 П + дБ - ЛП - Б; (12) дф = ВПд + ЛП 40 П 5 (13)Подставляя выражения (4), (8) и З 0 (10) в выражение (12), а выражения (5), (9) и (11) в выражение (13)-, а также учитывая, что для полной компенсации коммутационной ошибки от инжекции заряда необходимо выполнение условий з= -Б и В = -П получаютС 1 И Ь С + С 1(15) 55 С +С 4 42 ФТаким образом, основной источник ошибки предлагаемого усилителя - ин"50 жектируемый из канала МДП-ключа при размыкании в запоминающий конденсатор заряд - оказывается скомпенсированным, Далее, когда в момент (фиг.2) замыкаются первый 6, шестой 11 и пятый 10 МДП-ключи,. напряжение55 на первом конденсаторе 2 становится равным П-Б , где П- входное напряжение усилителя, а напряжение на С,.П, - СШ-Б ) + отсюда П,/и,= С,/СТаким образом, предлагаемый усилитель по сравнению с прототипом обладает повышенной точностью коэффициента передачи. Формула изобретения 1. Усилитель, содержащий операционнЬй усилитель,.два конденсатора и пять МДП-ключей, причем первый вывод первого МДП-ключа соединен с первыми выводами второго МДП-ключа и первого конденсатора, второй вывод первого МДП-ключа является входом усилителя, второй вывод второго конденсатора со единен с вторым выводом третьего МДП- ключа и инвертирующим входом операционного усилителя, первый вывод второго конденсатора соединен с первыми выводами четвертого и пятого МДП-ключей, выход операционного усилителя соединен с вторым выводом пятого и первым выводом третьего МДП-ключей и является выходом усилителя, неинвертирующий вход операционного усилителя, а также вторые выводы второго и четвертого МДП-ключей соединены с общей шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности коэффициента передачи путем снижения коммутационной помехи, между вторым выводом первого конденсатора и инвертирующим входом и выходом операционного усилителя включены шестой и седьмой МДП-ключи соответственно, между первым выводом первого конденсатора и общей шиной введен третий конденсатор, а между вторым выводом второго конденсатора и общей шиной- четвертый конденсатор, при этом входы управления второго, третьего, четвертого, седьмого и входы управления первого, пятого, шестого МДП-ключей являются соответственно входами противофазного периодического сигнала управления.1356203 Н,Дубровская Составител аз 5811/54В а СССтий мит 4 ая Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А.Лежнина Техред А.Крав Тираж 900 НИИПИ Государственног по делам изобретени 35, Москва, И, Рау