Усилитель постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H03F3/38 

(5) УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1 .... Изобретение относится к технике измерений и контроля и может использоваться для усиления сигналов постоянного тока. Известен усилитель постоянного тока (УПТ) с периодической автокомпенсацией дрейфа напряжения смещения осуществляемой периодическим переводом усилителя из режима усиления в режим запоминания накопленного дрейфа с последующим противофазным введением запомненного напряжения на вход усилителя 13 Для устранения разрывов а выходном сигнале его пропускают через фильтр, по ключаемый к выходу усилителя и предназ наченный для хранения выходного сигнала в течение режима запоминания. Однако такой фильтр вносит погрешность которая тем существеннее, чем меньше коэффициент усиления усилителя. Наиболее близким к предлагаемому является УПТ, содержащий операционный усилитель, первый дифференциальный каскад на полевых транзисторах, выходы которого соединены с входами операционного усилителя, запоминающее устройство, состоящее из первого и второго конденсаторов и второго дифференциального каскада на полевых транзисторах, причем инвертирующий вход первого дифференциального каскада соединен через нормально замкнутый контакт первого переключателя с точкой соединения первых выводов первого и второго резисторов, вторые выводы которых соответственно подключены к первому входу и выходу УПТ, причем нормально разомкнутый контакт первого переключателя является вторым входом УПТ и соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального каскада, а первый конденсатор включен между входами второго дифференциального каскада, выходы которого соединены с входами операционного

3

усилителя, при этом одна обкладка первого конденсатора через нормально замкнутый контакт второго переключателя соединена с выходом УПТ, а другая - с нормально разомкнутым контактом второго переключателя | 2 .

Однако в этом УПТ имеется модуляция выходного напряжения при переключениях из одного режима работы в другой.

Цель изобретения - уменьшение модуляции выходного напряжения в режим переключения„

Указанная цель достигается тем, что в УПТ введены третий конденсатор третий переключатель и ключ, причем неинвертирующий вход второго дифференциального каскада соединен через ключ с нормально разомкнутым контактом третьего переключателя и одной обкладкой второго конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей шине, а инвертирующий и неинвертирующий входы второга дифференциального каскада соединены через нор мально замкнутый контакт третьего переключателя и третий конденсатор. I

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого УПТ.

Усилитель постоянного тока содержит операционный усилитель 1, первый дифференциальный каскад 2 на полевых транзисторах, выходы которого соеди нены с входами операционного усилителя 1, запоминающее устройство 3, состоящее из первого k и второго 5 конденсаторов и второго дифференциальног каскада 6 на полевых транзисторах, причем инвертирующий вход первого дифференциального каскада 2 соединен через нормально замкнутый контакт первого переключателя 7.с точкой соеди нения первых выводов первого 8 и второго 9 резисторов, вторые выводы которых соответственно подключены к первому входу и выходу УПТ, причем нормально разомкнутый контакт первого переключателя 7 является вторым входом УПТ и соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального каскада 2, а первый конденсатор k включен между входами второго дифференциального каскада 6, выходы которого соединены с входами операционного усилителя 1, при этом одна обкладка первого конденсатора k через нормально замкнутый контакт второго переключателя 10 со1004

единена с выходом УПТ, а другая - с нормально разомкнутым контактом второго перекпючателя 10. Неинвертирующи 1 зход второго дифференциального каскада 6 соединен через ключ 11 с нормально разомкнутым контактом третьего переключателя 12 и одной обкладкой второго конденсатора 5, ДРУгая обкладка которого подключена к общей шине, а инвертирующий и неинвертирующий входы второго дифференциального каскада 6 соединены через нормально замкнутый контакт третьего переключателя 12 и третий конденсатор 13.

Усилитель постоянного тока работает следующим образом.

В режиме усиления, которому соответствует положение переключателей, показанное на чертеже, напряжение дрейфа компенсируется за счет напряжения, накопленного на первом конденсаторе в течение предыдущего цикла запоминания. Кроме того, второй конденсатор 5 заряжается до выходного напряжения УПТ, а третий конденсатор 13 до напряжения, равного напряжению на первом конденсаторе . В режиме aatioминания состояние переключателей 7, 10 и 12, а также ключа 11 меняется на противоположное. При этом последовательно с вторым конденсатором 5 включается.третий конденсатор 13i напряжение на котором равно напряжению на первом конденсаторе k, В результате, несмотря на смену точки подключения выхода УПТ,. выходное напряжение остается неизменным при неизменном входном напряжении.

Таким образом, положительный эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в том, что при переключении усилителя из режима усиления в режим запоминания и обратно выходное напряжение сохраняет неизменным свое значение, т.е. отсутствует модуляция выходного сигнала.

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока (УПТ) содержащий операционный усилитель, первый дифференциальный каскад на полевых транзисторах, выходы которого соединены с входами операционного усилителя, запоминающее устройство, состоящее из первого и второго конденсаторов и второго дифференциального каскпда на полевых транзисторах, причеминвертирующий вход первого дифференциального каскада соеди нен через нормально замкнутый контакт первого переключателя с точкой соединения первых выводов первого и второго резисторов, вторые выводы которых соответственно подключены к первому входу и выходу УПТ, причем нормально разомкнуты14., контакт перво го переключателя является вторым вхо дом УПТ и соединен с Неинвертирующим входом первого дифференциального каскада, а первый конденсатор включен между входами второго дифференциального каскада, выходы которого соединены с входами операционного усилителя, при этом одна обкладка пе вого конденсатора через нормально замкнутый контакт второго переключа теля соединена с выходом УПТ, а другая - с нормально разомкнутым контак том второго переключателя, о т л и С18

2

i

d U

л

л;

у

// чающийся тем, что, с целью уменьшения модуляции выхсдногч- напряжения в режиме переключения - в него введены третий конденсатор, 1р;Лий переключател ь и ключ, причем неинвертирующий вход второго дифференциального каскада соединен через ключ с нормально разомкнутым контактом третьего переключателя и одной обкладкой второго конденсатора, другая обклаДка которого подключена к общей шине, а инвертирующий и неинвертирующий входы второго дифференциального каскада соединены через Нормально замкнутый контакт третьего переключателя и третий конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 575758, кл. Н 03 F 3/38, 1977. 2.Патент США № 3983689, кл. Н 03 F 1/26, 1976 (прототип).