Частотно-избирательный усилитель Советский патент 1984 года по МПК H03F1/44 

Изобретение относится к спектрал ному анализу и частотной селекции электрических сигналов инфранизких и звуковьсх частот. Оно может использоваться при экспериментальном определении амплитудно-фазо-частотных характеристик четырехполюсников, приисследованиях в области систем автоматического управления и регулирования, в геофизике, биофизике, океанологии и т.д. Непосредственное назначение изобретения - частотная селекция напряжений низкого уровня в электроизмерительных приборах, построенных в частности, по методу пе риодического сравнения и работающих в указанном диапазоне частот. Изйестны активные частотно-избирательные усилителиJпостроенные в виде комбинации блока активных и реэистивных элементов и подключенного к нему блока реактивных компонентов, состоящего, например, из на бора конден(с:аторов 1 . Однако подобные устройства имеют малое быстродействие, что заметно ограничивает их область использования в низкочастотных электроизмерительных приборах. Наиболее близким техническим решё нием к изобретению является частотно избирательный усилитель, содержащий первый канал, выполненный на первом усилительном каскаде, выход которого через резистор и через цепь из.после довательно соединенных первого и второго конденсаторов соединен с его инвертирующим входом, при этом точка соединения первого и второго конденсаторов подключена к отводу делителя напряжения, первый вывод которого соединен с общей шиной частотно-избирательного усилителя, а также три управляемых ключа, управля щие входы которых объединены и являются управляющим входом частотно-избирательного усилителяС2 :) В этом частотно-избирательном уси лителе уменьшение времени переходного процесса достигнуто за счет соответствующего предварительного заряда первого и второго конденсаторов. Но данный частотно-избирательный уси литель также имеет ограниченную область применения. В частности, его использование в коммутационных электроизмерительных приборах, по строенных по методу периодического сравнения, весьма затруднено. Цель изобретения - уменьшение времени переходного процесса при усилении сигналов звуковых и инфранизких частот. Цель достигается тем, что в частотно-избирательный усилитель, содержащий пёрвьй канал, выполненный на первом усилительном каскаде, выход которого через резистор и через цепь из последовательно соединенных первого и второго конденсаторов соединен с tero инвертирующим входом, При этом точка соединения первого и второго конденсаторов подключена к отводу делителя напряжения,первый выход которого соединен с общей шиной частотноизбирательного усилителя, а также три управляемых ключа, управлякяцие входы которых объединены я являются управляющим входом частотно-избирательного усилителя, введены второй канал, идеНИгчный первому каналу, коммутатор и два повторителя напряжения, при этом отвод делителя напряжения второго канала через первый управляемый ключ соединён с отводом делителя напряжения первого канала, инвертирующий вход усилительного каскада второго канала через первый повторитель напряжения и второй управляемый ключ соединен с инвертирующим входом усилительного каскада, первого канала, вьпсод усилительного каскада второго канал:а через второй повторитель напряжения и третий управляемый ключ соединен с выходом усилительного каскада первого канала, первый выход коммутатора соединен со вторым выводом делителя напряжения первого канала, второй выход - с вторым выводом-делителя напряжения второго канала, вход управления - с управляющим входом частотно-йзбирательного усилителя, а первый и второй входы - с входами частотно-из бирательного усилителя, в||1ход усилительного каскада первого канала соединен с выходом частотно-избиательного усилителя. На чертеже представлена стрзлстурая схема частотно-избирательного силителя. Частотно-избирательный усилитель одержит первый канал 1, второй канал 2, коммутатор 3, первый управляеый ключ 4, второй управлямый ключ 5, 31 третий управляемьй ключ 6, первый повторитель 7 напряжения и второй по вторитель 8 напряжения. Частотно-избирательный усилитель работает следуннцим.образом. В исходном состоянии на входы коммутатора 3 поступают входные сигналы. На входе первого канала появляется сигнал первого входа коммут тора 3. Этот сигнал после усиления и частотной селекции постзшает на вход устройства. Второе обрабатываемое напряжение через коммутатор 3 по ступает на вход второго еднала 2. В это время управляемые ключи 4,5 и закрыты. После затухания переходных процессов в частотно-избирательных цепях второго канала 2 на управлякя(и вход частотно-избирательного усюштеля поступает импульс управления и .отключает входы первого.канала f и второго капала 2 от входов устрьйсч ва на время, составляхнцее пренебрежимо малую долю периода обрабатываемых колебаний. Затем срабатывают . электронные ключи 4,5 И 6 и происходит заряд первого и второго конденса торов первого канала 1 до напряже8ний, имеюпрпсся на первом и втором конденсаторах второго канала. 2. После выравнивания напряжений на конденсаторах первого и второго каналов., электронные ключи 4,5 и 6 отключаются, первый канал 1 с помощью коммутатора 3 подключается ко второму входу устройства, а второй канал 2 - к первому входу устройства. При Полной идентичности первого 1 ti Btoporo 2 каналов за счет введения начальных условий переходной процесс устраняется полностью и выходной сигнал устройства может использоваться потребителем сразу же после момента коммутащш. В это время происходит установление режима вынужденных колебайий во втором канале 2 для сигнала, поступающего на первый вход устройства. Применение частотно-избирательного усилителя в коммутационных электроизмерительных приборах, построенных по методу периодического сравнения, позволяет повысить точндсть измерения за счет уменьшения влияния на точность измерения переходных процессов в частотно-избирательных цепях.

О ход

ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первьй канал, выполненный на первом усилительном каскаде, выход которого через резистор и через цепь из последовательно соединенных первого и второго конденсаторов соединен с его инвертирующим входом, при этом точка соединения первого и второго конденсаторов подключена к отводу делителя напряжения, первый вывод которого соединен с общей шиной частотно-избирательного усилителя , а также три управляемых ключа, управляющие входы которых объединены и являются управляющим входом частотно-избирательного усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени переходного процесса при усилении сигналов звуковых и инфранизких частот, в него введены второй канал, идентичный первому каналу, коммутатор и два повторителя напряжения, при этом отвод делителя напряжения второго канала через первый управляемый ключ соединен с отводом делителя напряжения первого канала, инвертирующий вход усилительного каскада второго канала через первый повторитель напряжения и второй управляемый ключ соединен с инвертирующим входом усилительного каскада первого канала, выход усилительного каскада второго канала через второй повторитель напряжения и третий управляемый ключ соединен с выходом усилительного каскада первого канала, первый выход коммутатора соединен с вторым выводом делителя напряжения первого канала, второй выход - с вторым выводом делителя напряжения второго канала, вход управления - с управляющим входом частотно-избирательного усилителя, а первый и второй входы - с вхоIvD дами частотно-избирательного усилиО .теля, выход усилительного каскада первого канала соединен с выходом частотно-избирательного усилителя. 00