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

Фуг,

Изобретение относится к электронике в может быть использовано в усилитель.- ной технике для усиления сигналов пос тояниого тока.

Известен усилитель постоянного тока типа МДМ, содержащий модулятор, усилитель переменного тока и демодулятор М

Наиболее близким по технической сущности является усилитель постоянного то ка, содержащий последовательно соединенные модулятор, усилитель переменного то ка и демодулятор, а также фильтр низкой частоты и генератор опорных сигналов, выходы которого подключены к соответствующим входам модулятора и демодулятора sfj .

Однако известные усилители постоянного тока имеют низкую точность в условиях действия высокочастотных электри ческих помех.

Цель изобретения - повышение точности работы в условиях действия высокочастотных электрических помех.

Указанная цель достигается тем, что в усилитель постоянного тока, содержащий последовательно соединенные модулятор, усилитель перееденного тока и демодуля,тор, а также фильтр низкой частоты и генератор опорных сигналов, выходы которого подключены к соответствующим входам модулггтора и демодулятора, между демодулятором и фильтром низкой частоты включен фильтр с регулируемой постоянной времени, а между выходом генератора опорных сигналов и входом управления . фильтра с регулируемой постоянной времени включен формирователь сигнала управ ления.

На фиг. 1 представлена структурная схема усилителя постоянного тока, на

фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Усилитель постоянного тока (фиг. 1) содержит последовательно соединенные между собой модулятор 1, усилитель 5 переменного токаг демодулятор 3, фильтр 4 с регулируемой постоянной времени, фильтр 5 низкой частоты, а также генератор 6 опорных сигналов, выходы которого подключены к соответствующим входам модулятора 1, демодулятора 3 и формирователя 7 сигнала управления, подключенного между выходом генератора 6 и входом управления фильтра 4.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на модулятор 1 и модулирует по амплитуде сигнал несущей (модулируемой) частоты ±м , .подаваемой на модулятор 1 с генератора 6. .Модулированный: сигнал усиливается усилителем 2 и поступает на демодулятор 3, управляемый сигналом генератора 6 с частотой демодуляции , , где детектируется (демодулируегся).. . Промодулированный сигнал поступает на фильтр 4, а затем на фильтр 5 для выделения усиленного сигнала, пропорционального входному. Генератор 6 управляет работой формирователя 7, постоянной времени Т( t ) фильтра 4 (фиг. 2а) синхронно с частотой , а именно в начале каждого полупериода чacтoтыiд;vl постоянная времени Т-( -t ) фильтра 4 устанавливается равной минимальной величине Т затем производится увеличение Т( t ) Т + (р (t), где ц (-t ) монотоцноЕоэрасгаю1;ая, фу1.|)сг7ип времени) с течением времени.

При указанном изменении Т( t ) во времени динамическая погрещность Од в предлагаемом устройстве Определяется величиной Т, учитывающей начальную постоянную времени фильтра 4 и постоянную времени фильтра 5 срнц а макст1мальная степень подавления помех К макс к концу каждого полупериода сигнала частотой дм - величиной Т2

2: зависящей от крутизны регулирования фильтра 5. Следовательно, при выборе 1 V в предлагаемом устустройстве обеспечивается требуемая степень подавления помех (выборомT,j) при допустимой величине погрещности Од определяемой величинойТ - Т + Терц ц (фиг. 26). Изменение Т (i ) во времени можно осуществить путем управления величины резисторов и (или) конденсаторов фильтра 4 по сигналам управления, выдаваемым формирователем 7 пбстоянной времени фильтра 4. Например , в качестве управляемого резистора могут быть использованы полевые транзисторы, фоторезисторы и т.д..

В качестве формирователя 7 сигнала управления может быть использована, например, схема аналогового ключа с плавающим затвором.

Оценку эффективности использования предлагаемого усилителя постоянного тока проводят сопоставлением динамических погрешностей и степени подавления электрических помех с оавномеоной спектоаль ной плотностью в диапазоне О - 1,, О Гц.

В предлагаемом устройстве с начальной постоянной времени, равной Т ( Тсрцц ) si 14 с, определяемой начальной постоянной времени фильтра 4 и пос тоянной времени фильтра 5 низкой частоты Tq,g (конечной постоянной времени T.j 28О с) величина 5д за время to в4с не превышает 0,25% (в известном

устройстве 5д 4,98%), а максимальная степень подавления помех Кд(а,(с°1058, что в 3,16 раза больше чем в известном устройстве.

а