Устройство для усиления постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H03F3/38 

Изобретение предназначено для и пользования в области измерительно техники, -в- частности для усиления сигналов от датчиков. Известен усилитель,содержащий широкополосный усилитель, .параллел но котороглу включен усилитель пост янного тока типа М-ДМ l . Однако данный усилитель имеет большое время восстановления при выходе из перегрузки. Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для усиления постоянного, тока, содержащее соединенные .в кольцо вычитатель, сумматор, другой .вход которого сое динен с выходом фильтра нижних час тот, выходной широкополосный усили .тель, обратш-лй преобразователь, а также усилитель постоянного тока типа М-ДМ, вход кот орого подключен к выходу вычитателя, ключ и задающий генератор . - Недостатком известного устройст для усиления постоянного toKa является ограниченный динамический диа пазон входного сигнала. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для усиления постоянного тска, содержащее соединенные в кольцо вычитатель, cy мaтор, другой вход которого соединен с выходов фильтра нижних частот, вы ходной широкополосный усилитель, обратный преобразователь, а также усилитель постоянного тока типа М-Д вход которо.го подключен к выходу вычитателя, ключ и згщаюидий генератор, введены входной коммутатору. выход которого подключ,ен к входу вычитателя, и формирователь импульсов,, при этом ключ включен параллельно выходу фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока типа М-ДМ, а выход задающего генера тора соединен непосредственно с упр ляющим входом входного коммутатора и через формирователь импульсов с управляющим Входом ключа. На чертеже представлена структур ная электрическая схема. Устройство для уси.ления постоянного тока содержит входной ко1Умутатор 1, вычитатель 2, сумматор 3, ус литель 4 постоянного тока типа М-ДМ фильтр 5 нижних частот, выходной широкополосный усилитель 6, обратны преобразователь 7, ключ 8, задающий генератор 9, формирователь 10 импул сов. Устройство для усиления постоянн го тока работает следующим образом. Через входной коммутатор 1 на вход вычитателя 2 последовательно подаются входные сигналы по каждому каналу. На другой вход вычитателя 2 через обратный преобразователь 7 с выхода выходного широкополосного усилителя 6 подается напряжение обратной связи. Разность между входными напряжением и напряжением обратной связи подается на вход сумматора 3 непосредственно, а на другой вход через усилитель постоянного тока типа М-ДМ-4 и фильтр 5 нижних частот. На конденсаторе фильтра 5 нижних частот образуется напряжение, компенсирующее смещение выходного широкополосйого усилителя б. Напряжение с выхода сумматора 3 подается на вход выходного широкополосного усилителя б. С выхода задающего генератора 9 на форгшрователь 10 им1 льсов поступагуг тактовые импульсы. С приходом каждого тактового импульса формирователь 10 импульсов вырабатывает импульс, замыкающий ключ 8 на короткое время. Входной коммутатор 1 управляется с выхода задающёго генератора 9. Частота коммутации ключа 8 кратна частоте .опроса каналов, т.е. при подключении одного канала ключ 8 замыкается от 1 до п раз в зависимости от частоты опроса каналов. При замыкании ключа 8 конденсатор .фильтра 5 нижних частот, за1 яженный до определенного значения в предыдущем такте, разряжается до нуля через сопротивление открытого ключа 8. При paз 1ыкaнии ключа 8 конденсатор зарядится до значения,, соответствующего смещению выходного . широкополосного усилителя 6. Если при подключении, например i-ro канала, произошла перегрузка, то конденсатор фильтра 5 нижних частот заряжается до напряжения насыщения усилителя 4 постоянного тока типа М-ДМ, однако с приходом последукицего управляющего импульса на ключ 8 конденсатор снова разряжается до нуля. Поэтому, независимо от частоты опроса каналов усилитель выходит из перегрузки с приходом первого же управляющего иг лульса на ключ 8 после снятия перегрузки по входу. Таким образом, перегрузки в i-ом канале не влияют, на выходное напряжение в (ifl)-OM канале. Время восстановления усилителя определяется частотой коммутации ключа 8, .при этом усилитель выходит из перегрузки при подаче на его вход напряжения ГД® /UiB«Q. эх.лаГ входное напряжение,- вызывающее перегрузку; 3 1075 К - коэффициент передачи. Действительно, в момент включения канала, для которого Шв,, конденсатов фильтра 5 частот разрядится до нуля независимо от того, была перегрузка в предыдущем канапе или нет, а зарядиться до .напряжения, компенсирующего смещение широкополосного усилителя, при этом выходное напряяение будет соответствовать значеннюЮ входного сигнала. Независимо от величины напряжения смешения и уси694литель шлходит из .насялцения при лю i., i выхтох ООМ |Ue«l --JTV Таким обра-Зом, введение в известный многоканальный усилитель постоянного тока формирователя импульсов, а также шунтирование фильтра 5 нижних частот ключом 8, позволяет периодически перед каждым тактом усиления разряжать конденсатор фильтра 5 нижних частот,что дает возможность в условиях случайных перегрузок расширить динами ческий диапазон предлагаемого усилителя

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее соединенные в кольцо вычитатель, сумматор, другой вход которого соединен с выходном фильтра нижних частот, выходной широкополосный усилитель, обратный преобразователь, а также . .. 0 усилитель постоянного тока типа М-ДМ, вход которого подключен к выходу вычитателя, ключ и задающий генератор, отличающееся тем, что, с целью расширения, динаглического диапазона, в него введены входной кo /Iмyтaтop, выход которого подключен к входу вычитателя, и формирователь импульсов, при этом ключ включен параллельно выходу фильтра нижних частот, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока типа М-ДК, а выход задающего генератора соединен непосредственно с- управляющим входом взводного коммутатора и через формирователь импульсой - суправляющим входом ключа. § (Л (У1 со о: ;о.