Электрометрический усилитель Советский патент 1986 года по МПК H03F3/38 

Изобретение относится к измерительной техлгаке и мохчет использоваться при измерении ЭДС высокоомных датчиков.

Цель изобретения - уменьигезше входного тока.

На чертеже представлена электрическая схема электрометрического усилителя.

Схема содержит мостовой модулятор, выполненный на первом и втором 2 полевых транзисторах, первом 3 и втором 4 резисто- pax, усилитель 5 неременного сигнала, демодулятор 6, фильтр частот (Ф1Я) 7, делитель нанряжеьгия цегш отрицательной обратной связи (ООС) на резисторах 8 и 9, генератор опорного сигнала, выполкешгый в виде генератора 10 си гусоидального сигнала и траггсформатор 11.

Электрометрический усилитель работает следующим образом.

Основным узлом электрометрического

усилителя является мостовой мо/дулятор, об- разованшлй первым 1 и вторым 2 полевыми транзисторами и первым 3 и вторым 4 ре- знсторам, тштаемый генератором 10 синусом- дального сигнала. На стоках первого 1 и

второго 2 нолевых транзисторов образуется переменное напряже.1ше, пронорщгоналыюе вxoднo y ностояттому 1анряжен:ию. Переменное напряжение усиливается з силителем 5 переменного сигнала, детектируется в демо/лу- ляторе 6, выполне нном в виде синхронного детектора, и через ФНЧ 7 подается на депь ООС, восстанавливая баланс мостового мо- цупятора с точностью до статической ошибки

Таким образом, на электродах первого 1 к второго 2 полевых транзисторов отсутствует постоялгная составляющая напрял ения и имеется только переменное напряжение. Ток утечки затвора первого нолевого транзистора 1 уменьшается с yмeньшeниe s ностояш5ок

составляющей напряжения на электродах и Б пределе стремится к нулю.

Рассмотрим зависимость тока затвора от переменного напряжения. Составляющэл этого тока, обусловленная,проводимостью частка затвор-канал, за период nej eMeHHoro напряжения ком11енс51руется и не дает вклада в ток за лвора. Составляющая тока затвора, обусловле(шая проводимостью р-п перехода, определяется фс р- мулой,V

1. 15 О

- 1)

гд,е I , - обратный тенлов ; ток- р-п .

перехода;

q -- заряд электрона; у, - 1Гапряже гис на р-п переходе; К -- постоянная Бо.чъпмана; Т - температура р-п перехода. При отрицательном нолу1;ер1даде напряжение ffa истоке нолевого транзистора ток затвора I 6y;i.cT 3j a4KTcjibfio MCHbHie обратного теклового тока 1 , к тоглу же его в ли.-

Я1ше будет частично компенсироваться величиной 1J. при положительном полупериоде. Общее уменьщение тока затвора можс7 состан- вить до двух лорядков. Температурный дрей но напряжению зависит от- точности подбора первого 1 и второго 2 нолевых TiimoHCiopoB.

Q) о р м у л 3 и зоб р с т с н и я

Электрометрический усилител., содержа- последовательно соединеннью мостовой модулятор, два смежлых плеча которого 1)Ы- полне1;;ы на первом и втором полевь х транзисторах, а перньа вход является входом электрометрического усилителя, усилитель неременного сигнала, демодулятор и фильтр частот, выход которого является выходом электрометрического усипителя и через делитель нанряжештя цени отр} цателы ой обратной связи соединен с вторым входом MocTOBOi o моду1 Я1ора, а также renqpaTop опорного сигнала, выход которого подключен к управляюищм входам мостового мо- щ лягора и демодулятора, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью уменьшения входного тока, противоположная пара смежных гатеч мостового модулятора вьнюпнена на первом и втором резисторах, затвор первого но лево1го тра1Езистора является первым входом мостового модулятора, затвора второго полевого транзистора - вторым входом мостового мо;1улятора, стоки первого и вто|юго полевых транзисторов являются вь) мостового .модулятора, а истоки ой.едане{гы и через вторичн /ю обмотку трансформатора юдкл оченъ1 к точке соедянеш я первого и второго резисторов, первичная обмотка трансформатора .явлЕбТСя управляющим входом ,. мостовог О модулятора, причем средняя точка вторичной обдмотки трансформатора подключен к ETopoiviy входу мостового мовд лятора, при этом генератор опорного сигнала выполнен в ввде генератора синусоидального сигнал

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении ЭДС высокоомных датчиков. Цель изобретения - уменьшение входного тока. .Усилитель содержит мостовой модулятор, выполненный на двух нолевых транзисторах (ПТ) 1 и 2 и двух резисторах (Р) 3 и 4, усилитель пере- мешюго сигнала 5, демодулятор 6, фильтр нижних частот (ФНЧ) 7, делитель напряжения цепи отриц. обратной связи, вьтолненный на Р 8 и 9, генератор опорного сигнала, выполненный в виде генератора синусоидального сигнала 10, и трансформатор 11. На стоках ПТ 1 и 2 o6jpa3yeTCH переменное напряжение, пропорда- ональное входному постоянному напряжению. Оно усиливается в усилителе переменного сигнала 5, затем детектируется в демодуляторе 6, выполненном в виде синхронного детектора, и через ФНЧ 7 поступает в цепь отриц. обратной связи, восстанавливая баланс мостового модулятора с точностью до статической ошибки. Цель достигается введением Р 3 и 4 и трансформатора 11. 1 ил. i (Л tc со 00 со №