Усилитель-ограничитель Советский патент 1984 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использова при построении функциональных преоб разователей. Известен усилитель-ограничитель„ содержащий входную клемму, которая через первый резистор соединена с первым входом усилителя, который через второй резистор и два .ггДЮда соединен с выходной клеммой и выход усилителя, второй вход которого соединен с клеммой нулевого потенциала С 1 J. Данньш усилитель- ограничитель им ет низкую точность. Известен усилитель-ограничитель, содержатций первьй усилитель, выполненный на базе дифференциального ка када, второй усилитель, клемму нулевого потенциала,соединенную со вторым входом первого усилиталя., входную клемму, соединенную через первы резистор с первьм входом riepBoro ус лителя, соединеннгз м через второй резистор с Бызсодной клеммойJ выходо первого усилителя и первьич входом второго 5силнтеля, второй вход которого соединез с клеммой задания уровня ограничени)., а выход через диод соединен- с первым входом первого у с и л и тел я 2 . 1, Недостатком данного усилителяограничителя является малое быстродействие обусловленное включением первого усилителя в цепь обратной отридате.-1ьной связи второго усили-теля. Включение активных элементов в цепь обратной отрицательной связи приводит к уменьшенига быстродействия. Цель изобретения - повышение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что в усилитель-ограничитепь, с одер первый операционный ус1-шите:5ь инвертируюшдй вход которого через первый маситабный резистор соедгшен с входом усилителя-ограничителя и через второй масштабньш резистор по зслючен к его вькоду и инвертирующему входу второго операционного усилителя, неинвертируюший вход которого является входом задан ш уров ня ограпичения., а выход второго oire рационного усилителя соединен со ззходом элемента -динамической нагруз ки, неинвертирующий вход, первого операционного усилителя подключен к оп-тне нулевого потенциала, введен повторите.пь напряжения, вход которого соед,инен с выходом первого операционного усилителя и с выходом элемента динамической нагрузки, а выход подключен кинвертирующему )зходу второго операционного усилит елу. На ери г, 1 представлена схема усилителя ограничит-апя; на фиг. 2 схема, иллюcтpиp o цaя подключение усилителя-ограничителя при разнополярном ограничении, Усилитепь-ограничитель (фиг. 1) содержит вход 1, первый операционный ус ил и т ел h 2 5 в ып о л н е н и ый, н а п р им е р, на базе дифференциального каскада, элемент динамической нагрузки 3, повтор-итсгль напряжения 4, масштабные резисторы 5 и б, выход 7, второй операционный усилитель 8, вход 9 задания уровня ограничителя, шину пулевого потен даала 10. Элемент динамической нагрузки .3 содержит входнуто клемму 1 1 , резистор 12, транзистор 13, в.Ь ходную клемму 14, источник напряжения 15, источник опорного напряжения 16. Для получения двухполярного ограничения источник опорного напря;кения 16 содерл-сит источник напряжения 17, резистора 18 и 19, выходную клемг у 20, входную клемму 21, которая для. получения ограничения противоположной полярности является входом элемента динамической нагрузки 3. Усилит ел ь-ограни-чит ел ь ра ботает ел ед ующим образом. Входной сигнал поступает на вход 1 „ усиливае-тся первым операционным усштителем 2. Выходное напряжение первого усилителя 2, который через повторит гль напряжения А подклЕОчен к выходу 7, контролируется вторым операционным у :илит-елем 8, При достижении напряжения на выходе повторителя 4 значения и, , установленнего на входе 9 задания уровня ограничения, включается второй усили-..вль 8, -зь ходной сигнал которого поступает на вход элемента динамической нагрузки 3 При этом ток, вырабатыва-амьй элементом динамической нагрузки 3, уменьшается, что приводит к выключению обратной отрица.гельной связи первого усилителя 2, а обратная отрицате-ньная связь вто31рого усилителя 8 замыкается через элемент динамической нагрузки 3 и повторитель напряжения 4, обеспечивая высокую точность отслеживания напряжения уровня ограничения Uof, , причем работа второго усилителя 8 происходит с учетом входного сигнала Ug(t), поступающего через резис торы 5 и 6 на инвертирующий вхоД второго усилителя 8. При выходе из релмма ограничения второй усилитель 8 выключается, при этом элемент динамической нагрузки 3 включается в состав первого усилителя 2 (включается обратная отрицательная связь 6 через резистор 6), тем самым обеспечивается точное отслеживание значеK-U,,(t) ния напряжения, равное на выходе 7. Положительный эффект изобретения заключается в повышении быстродействия в два раза, которое достигается тем, что при переходе в режим ограничения первый усилитель 2 как усилительный элемент не включается в цепь обратной отрицательной связи второго усилителя 8 (используются лишь элементы динамической нагрузки и повторитель напряжения).

УСИЛИТЕЛЬ-ОГРАНИЧИТЕЛЬ, содержащий первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом усилителя-ограничителя и через второй масштабный резистор подключен к его выходу . и инвертирующему входу второго операционного усилителя, нeинвepтиpy OIШiй вход которого является входом задания уровня ограничения, а выход второго операционного усилителя соединен с входом элемента динамической нагрузки, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повьшшния быстродействия усилителя-ограничителя, в него введен повторитель напряжения, вход которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с выходом элемента динамической нагрузки, а выход подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя. О со o О1 tsD .05