Усилитель-ограничитель Советский патент 1988 года по МПК H03G11/00 

4ib

00

to ч ю

00

Изобретение, относится к радиотехнике и может быть использопано в ана лого-цифропой обработке сигналов на интегральных микросхемах,

Цель изобретения - повьпиение точности преобразования.

На чертеже предстаплена структурная электрическая схема усилителя- ограничителя.

Усилитель-ограничитель содержит входной операционный усилитель 1, первый 2 и второй 3 отражатели тока, первый 4 и второй 5 выходные. ком- раторы тока, конденсатор 6, первый 7 и второй 8 операционные усилители , первый 9 и второй 10 полевые тран- ;зисторы и выходной формирователь 11 «мпульсов.

Усилитель-ограничитель работает ;Следу10 цим образом.

Известно, что для уменьшения токов утечки полевых МДП-транзисторов необходимо уменьшать разность потенциалов мезкду его стоком и истоком. При отсутствии переменной составля- югцей и наличии только постоянной составляющей сигнала на входе устройства конденсатор 6 заряжается до напряжения смещения входного операционно- го усилителя 1 в сумме С напряжением постоянной составляющей входного сигнала. При этом сигнальный ток через ковденсатор 6 прекращается, а значит перестает течь сигнальный ток и чере первьм 2 и второй 3 отражатели тока. ;При этом напряжение между стоком и итоком выходных МДП-транзисторов первго 2 и второго 3 отражателей тока минимальны и равны пороговому напряже- нию между стоком и истоком этих же МДП-транзисторов максимально.

А это значит, в данном случае ток утечки МДП-транзисторов обоих отража телей 2 и 3 токов значительно меньше, чем в известном усилителе.

При подаче на вход переменной составляющей входного сигнала, а зависимости от ее знака напряжения относительно напряжения постоянной составляющей сигнала, начинает протекать ток через первый 2 либо второй 3 отражатели тока, что приводит к изменению на противоположный выходного логического уровня первого 4 либо второго 5 выходных компараторов.

Таким образом, при наличии выходного формирователя 11 импульсов уси

литель-ограничитель имеет передаточную функцию вида

К

0, при UB,Un, либо I lEsinUj,, при Up,U, и f .

где напряжение переменной составляющей входного сигнала;

Up - пороговое напряжение усилителя-ограничителя ;

f - нижняя граничная частота полосового фильтра, образованного входным операционным усилителем 1 и конденсатором

б;

. ff, частота входного сигнала; , ff, верхняя граничная частота

полосового фильтра; Е - напряжение источников напряжения .

Пороговое напряжение усилителя- ограничителя устанавливается путем выбора порогового тока I первого 4 и второго 5 выходных компараторов при заданной емкости с конденсатора 6 из соотнощения

IP .,,

где К -J - коэффициент передачи отражателя тока;

1| - пороговый ток компаратора тока.

Частотный диапазон устройства определяется полосой пропускания полосового фильтра, а также быстродействием входного операционного усилителя 1 .

При этом, точность усилителя-ограничителя зависит только от токов утечки первого 2 и второго 3 отражателей тока, так как усиление сигнального тока конденсатора производится именно отражателями 2 и 3 тока. Токи утечки первого 9 и второго полевых 10 транзисторов оказывают значительно меньщее влияние на точность преобразования, так как они не обеспечивают усиления сигнального тока конденсатора, а обеспечивают совместно с первым 7 и вторым 8 операционными усилителями лишь передачу тока с выхода первого 2 и второго 3 отражателей тока на вход компараторов 4 и 5 тока, а также, снижение напряжения между стоком и истоком выходньк МДП-транзисторов- первого и второго отражателей 2 и 3 тока.

Таким образом, прсллагаемый усилитель-ограничитель обладает по сравнению с известным повышенной точностью преобразования.

Формула изобретения

Усилитель-ограничитель, содержащий входной опера1хионный усилитель в инвертирующем включении с последовательно соединенными конденсатором и цепью из встречно-параллельно включенных первого и второго отражателей тока, которые имеют противоположную полярность в цепи отрицательной обратной связи, а также первый и второй выходные компараторы тока, отличаю р;ийся тем, что, 1.

с целью поньпиения точности преобразования, введены первый и второй полевые транзисторы и первый и второй операционные усилители, при этом неинвертируюпсие входы первого и второго оператдионных усилителей подключены к входам первого и второго отражателей тока соответственно, инвертируюп1ие входы - к выходам первого и второго отражателей тока и истокам первого и второго полевых транзисторов соответственно, а выходы первого и второго операционных усилителей

подключены к затворам первого и второго полевых транзисторов соответственно, стоки которых соединены с входами первого и второго выходных компараторов тока соответственно.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Усилитель- ограничитель содержит операционные усилители (ОУ) 1, 7 и 8, отражатели 2 и 3 тока, компараторы 4 и 5 тока, конденсатор 6, полевые транзисторы (ПТ) 9 и 10, а также формирователь 11 импульсов. Точность преобразования зависит только от токов утечки отражателей 2 и 3, т.к. усиление сигнального тока конденсатора 6 производится именно отражателями 2 и 3. Токи утечки ПТ 9 и 10 оказывают значительно меньшее влияние на точность преобразования, т.к. они, не вызывая усиления сигнального тока конденсатора 6, обеспечивают совместно с ОУ 7 и 8 передачу тока с выхода отражателей 2 и 3 на вход кo mapaтopoв 4 и 5 и i снижение напряжения меяду стоком и ис током выходных МЛП-транзисторов отражателей 2 и 3. 1 ил. сл