Усилитель постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H03F3/38 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для усиления напряжений в широком диапазоне частот.

Цель изобретения - повьшение стабильности коэффициента усиления и уменьшение нелинейных искажений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя постоянного тока.

Усилитель постоянного тока содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, параллельный демодулятор 3, демодулятор 4 с фиксирующим звеном, повторитель 5 напряжения, фкчьтр 6 нижних частот (ФНЧ), ключ 7, генератор 8 прямоугольных импульсов и резистор 9.

Усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на модулятор 1 и модулирует по амплитуде сигнал несущей частоты генератора 8 прямоугольных импульсов. Модулированный сигнал усиливается в усилителе 2 переменного тока и демодулиру- ется параллельным демодулятором 3. На выходе параллельного демодулятора 3 сигнал имеет вид последовательности импульсов, длительность которых равна длительности прямоугольных импульсов генератора 8, а амплитуда пропорциональна амплитуде входного напряжение в рабочие такты модулятора 1 и параллельного демодулятора 3 В нерабочие такты выходной сигнал параллельного демодулятора 3 равен нулю.

Благодаря тому, что демодулятор 4 выполнен с фиксирующим звеном (запо- минакшщм конденсатором), его выходное напряжение в рабочие такты работы также пропорционально входному напряжению усилителя .постоянного тока, а в нерабочие такты остается постоянным и пропорционально входному напряжению усилителя постоянного тока в конце предыдущего рабочего такта работы. В результате выходной сигнал демодулятора 4 содержит значительно меньше пульсаций гармоник разных частот, чем выходной сигнал параллельного демодулятора 3. В то же время, благодаря наличию параллелного демодулятора 3, устраняется проникновение на вход демодулятора 4 паразитных сигналов в нерабочие такты работы модулятора.. Демодулятор 4 с фиксируюищм звеном имеет козффи10

298851 2

циент передачи тем больший, чем меньше отношение частоты сигнала генератора 8 прямоугольных импульсов к частоте входного сигнала. В результате общий коэффициент усиления усилителя постоянного тока, равный произведению коэффициентов передачи всех элементов усилителя постоянного тока, имеет нестабильное значение.

Для уменьшения нестабильности коэффициента усиления в усилитель постоянного тока введены повторитель 5 напряжения и последовательно соединенные ключ 7 и резистор 9. При малых отношениях частоты сигнала генератора 8 прямоугольных импульсов к частоте входного сигнала (2-5), благодаря подключению в нерабочие такты работы модулятора 1 резистора 9 к 20 демодулятору 4 с фиксирующим звеном, происходит разряд конденсатора, что уменьшает коэффициент передачи демодулятора 4 с фиксирующим звеном. Параметры резистора 9 и конденсатора фиксирующего звена демодулятора 4

определяются из условия, чтобы коэфN

фициент передачи

еых

dt.

где Vg, - выходное напряжение демодулятора 4, был равен единице при малых отношениях частоты сигнала генератора 8 к частоте входного сигнала (2-3), т.е. постоянная времени меньше или равна 0,5 от периода уп-- равляющего сигнала с генератора 8. При выполнении такого условия ключ 7 и резистор 9 при больших отношениях частоты сигнала генератора 8 к частоте входного сигнала (больше 10) практически не влияют на коэффициент передачи.

Повторитель 5 напряжения препятствует разряду конденсатора фиксирующего звена демодулятора 4 в рабочие такты работы демодулятора 1, ФНЧ 6 осуществляет окончательную фильтрацию выходного сигнала усилителя постоянного тока.

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока, содержащий последовательно соединенные

модулятор, усилитель переменного тока, параллельный демодулятор и демодулятор с фиксирующим звеном, а также фильтр нижних частот, причем управляющие входы модулятора, параллельного демодулятора и демодулятора с фиксирующим звеном подключены к выходу генератора прямоугольных импульсов ,отлича. ющийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента усиления и уменьшения нелинейных искажений, между выходом демодулятора и фиксирующим звеном и входом фильтра нижних частот введен повторитель напряжения, а между выходом демодулятора с фиксирующим звеном и общей шиной введе-

Редактор В.Иетраш Заказ 895/56

Составитель И.Водяхина

Техред Н.Глущенко Корректор С.Шекмар

Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

на цепь из последовательно соединенных ключа и резистора, причем управляющий вход ключа соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а постоянная времени КС-цепи, образованная конденсатором демодулятора с фиксируницим звеном и резистором, выбирается из условия Т, & 0,5 Tjэ где Т, и

Т - постоянная времени КС-цепи и период импульсов генератора прямоугольных импульсов соответственно.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьшение стабильности коэф. усиления И уменьшение нелинейных искажений. У-ль содержит модулятор 1, у-ль 2 переменного тока, параллельный демодулятор 3, демодулятор 4 с фикси- рующим звеном, фильтр нижних частот 6, г-р 8 прямоугольных импульсов. Вновь введены повторитель 5 напряжения И последовательно соединенные ключ 7 И резистор 9. Постоянная времени RC-цепи, образованная конденсатором демодулятора 4 и резистором 9, выбирается из условия Т, 0,5 Т, где Т период импульсов г-ра 8. 1 ил.