Устройство для усиления электрических напряжений Советский патент 1985 года по МПК H03F3/34 

-(JL

лГт

т

во/ж.

2. Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что каждый формирователь зоны нечувствительности выполнен в виде двух транзисторов, базы и коллекторы которых

объединены, при этом эмиттер одного транзистора является входом а эмиттер другого - выходом фор мирователя зоны нечувствительности.

1. устройство ДЛЯ. УСИЛЕНИЯ; ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержа- щее широкополосный усилитель постоянного напряжения, инвертирующий интегрирующий усилитель и цепь отрица-тельной обратной связи, о т л и - чающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в него введено N параллельных цепей, -.каждая из которьк содержит последова-. тельно соединенные интегрирующую RC - цепь первого порядка и формирователь зоны нечувствительности, включенных параллельно резистору инвертирующего интегрирующего усилителя, а между выходом инвертируюв;его интегрирующего усилителя и i широкополосного усилителя постоянного напряжения включена цепь.отриСО цательной обратной связи.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано для усиления медленно меняющихся напряжений на выходе различны датчиков при наличии помех в измери тельных цеп-ях. Це|1ь изобретения - повышение помехоустойчивости. . На фиг.1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; -на фиг.2 - график изменения напряжений на входе и выходе устройства при воздействии импульсной помехи; на фиг.З - такой же гр фик при резком (скачкообразном )из менении сигнала на входе. Предлагаемое устройство для уси ления электрических напряжений содержит широкополосный усилитель постоянного напряжения 1, инверти- рукщий интегрирующий усилитель 2, цепь отрицательной обратной связи 3 и W параллельных цепей, состоящих из интегрирую щей RC - цепи первого порядка 4 и формирователя зоны нечувствительности 5. Предлагаемое устройство цпя, . усиления электрических напряжений работает следующим образом. При усилении медленно изменяющихся напряжений все устройство работает в линейном режиме и выходной сигнал широкополосного усилителя постоянного напряжения 1 пропорционален скорости нарастания входного сигнала. При большой скорости нарастания входного .сигнала широкополосный усилитель постоянного напряжения 1 входит в режим ограничения и все устройство начинает работать в нелинейном режиме. Этот режим характеризуется, во-первых, линейным нарастанием напряжения на выходе устройства и, во-вторых, происходит экспоненциальное нарастание напряжений на выходах интегрирующих RC - цепей первого порядка 4. Постоянные времени этих цепей выбраны различ- ными, а так как пороговые напряжения открывания формирователей зоны нечувствительности 5 одинаковы, то первым открывается тот формирователь ЗОНЫ нечувствительности 5, перед которым включена интегрирующая RC - цепь первого порядки 4 с наименьшей .постоянной времени. После этого напряжение на выходе интегрирующей RC - цепи первого порядка 4 зафиксируется, а скорость нарастания на выходе устройства возрастет, так как параллельно резистору инвертирующего интегрирующего усилителя 2 через открытый формирователь зоны нечувствительное- ти 5 подключается резистор интегрирующей RC -. цепи первого поряДка 4. В дальнейшем, по мере заряда конденсаторов других интегрирующих RC - цепей первого порядка 4 происходит последовательное открывание соответствующих формирователей зоны нечувствительности 5 и соответственно, последовательное увеличение скорости нарастания напряжения на выходе устройства (фиг.З). Увеличение .напряжения на выходе прекратится в той момент, когда это напряжение придет в соответствие с напряжением на входе. Указанное соответствие определяется коэффициентом усиления всего устройства в линейном режиме с учетом цепи отрицательной обратной связи 3. После этого устройство вновь работает в линейном режиме. Реакция устройства на импульсную помеху иллюст-; 3 рируется на фиг.2, она не зависит от амплитуды импульса и определяет ся только его длительностью. Длительность импульса помехи на выходе устройства равна удвоенной длительности входного импульса. В качестве формирователей зоны нечувствительности 5 используются встречно-последовательно включенны эмиттерные переходы интегральных транзисторов. При подаче на формирователь зоны нечувствительности 5 напряжения любой полярности один из эмиттерных переходовсме12щается в прямом направлении, другой - в обратном. При напряжении примерно 8В происходит лавинный пробой обратносмещенного перехода, при этом устойчивый режим пробоя наблюдается при малых токах порядка 10 мкА. Предлагаемый формирователь зоны нечувствительности 5 обладает большой шириной зоны нечувствительности, что позволяет уменьшить постоянные времени интегрирующих RC - цепей первого порядка 4 и снизить требования к смещению нуля применяемых в устройстве усилителей.

pu8. Z

и