Измерительный усилитель Советский патент 1988 года по МПК H03F3/45 

4

00

vj

со

СУ СП

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в радиотехнических установках различного назначения.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже представлена структурная электрическая схема измерительного усилителя.

Измерительный усилитель содержит первый и второй операционные усилители (ОУ) 1 и 2, дифференциальный усилитель 3, первый, второй, третий резисторы 4,5,6 обратной связи (ОС), первый и второйь дополнительные резисторы 7,8 ОС, первый и второй формирователи 9 и 10 опорного напряжения, первый и второй двусторонние ограничивающие элементы 11,12, выполненные на транзисторах соответственно 13,14 и 15, 16, токоограничиваицих резисторах 17, 18, диодах 19 - 22.

Измерительный усилитель работает следующим образом,

На входы 1 и 2 (см.чертеж) поступают потенциалы входного напряжения, первый и второй ОУ.1 и 2 усиливают разность входных напряжений. Усиленный ди ференциальный сигнал поступает на вхо- ды дифференциального усилителя 3. Коэффициент усиления первого и второго ОУ 1 и 2 определяется соотношениями первого, второго, третьего резисторов 4,5,6 ОС. В рабочем режиме коэффициент усиления можно регулировать. Изменяя величину сопротивления потенциометрического второго резис тора 5 ОС. Величина напряжения на выходах первого и второго ОУ 1 и 2 ограничивается. Величина ограничения устанавливается величиной опорного напряжения в первом и втором формирователях 9 и 10 опорного напряжения .

Пусть на входы 1 и 2 поступают такие напряжения, что на выходах первого и второго ОУ 1,2 напряжения выше опорных. Если на выходе первого ОУ 1 выходное напряжение больше опорно- го напряжения на базе транзистора 13, ,а напряжение на выходе второго ОУ 2 меньше напряжения на базе транзистора 16, то.ток с выхода первого ОУ 1 протекает по цепи резисторов 17,7,5,8,.18, диодов 19,22 и транзисторов 13,16. От протекающего тока на резисторах 7,8 создается дополнительное напряжение обратной связи, и ко

,

Q

f 0

5

0 .д 5

5

5

эффициент усиле1шя резко уменьшается. В результате этого уменьшается величина выходного напряжения первого и второго ОУ 1 и 2. Это исключает переход первого и второго ОУ 1 и 2 в режим насьщения и обеспечивает быстрое возвращение в нормальный режим усиления. При другой Полярности входного напряжения на выходах первого и второго ОУ 1 и 2 открываются транзисторы 14 и 15, и ток протекает в другом направлении - по цепи резистор 18, диод 2, транзистор 15, резисторы 8,

5.7,транзистор 14, диод 20, резистор 17, при этом создавая дополнительную обратную связь на резисторах

7.8.Регулируя величину опорных напряжений, можно регулировать величину напряжения ограничения.

Потенциометрический второй резистор 5 может иметь схему, состоящую из резисторов и коммутирующих элементов, позволяющих создавать разные но- .миналы сопротивления.

I Формула изобретения

Измерительный усилитель, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертирукицие входы которых являются соответствующими входами измерительного усилителя, а выходы подключены к входам дифференциального усилителя и объединены через последовательно соединеннее первый, второй, третий резисторы обратной связи, о т- личающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены первый и второй формирователи опорного напряжения, первый и второй дополнительные резисторы обратной связи, включенные между инвертирующим входом соответственно первого и второго операционных усилителей и точками соединения первого с вторым и второго с третьим резисторов обратной связи соответственно, первьш и второй двусторонние ограничивакщие элементы, выполненные каждый на двух диодах, токоограничиваюп;ем резисторе и двух транзисторах, имеющих разную структуру, коллекторы которых объединены и являются выходом двустороннего ограничивающего элемента, входом которого является первый вывод токо- ограничивающего резистора и соединен с выходом соответственно первого и второго операционных усилителей, вто31437965

рой вывод через соответствующие дио- первого и второго формирователей ды соединен с эмиттерами транэисто- опорного напряжения подключены к не- ров, базы которых подключены к соот- инвертирующим входам первого и второ- ветствукяцим выходам формирователей го операционных усилителей соответст- опорного напряжения, при этом входы венно.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия. Измерительный усилитель содержит операционные усилители (ОУ) I и 2, дифференциальный усилитель 3, резисторы 4, 5, 6, 7 и 8 обратной связи формирователи 9 и 10 опорного напряжения и двусторонние ограничивающие эл-ты 11 и 12, выполненные на транзисторах 13, 14, 15 и 16, токоограничивающих резисторах 17 и 18 и диодах 19, 20, 21 и 22. В рабочем режиме коэф. усиления регулируется изменением величи1гы-сопротивления резистора 5. Величины напряжений на выходах ОУ 1 и 2 ограничиваются величинами опорных напряжений, задаваемых формирователями 9 и 10. Если напряжения на выходах ОУ 1 и 2 выше опорных, то от протекающего тока на резисторах 7 и 8 создается дополнительное напряжение обратной связи и коэф. усиления резко уменьшается. Это вызывает уменьшение величины выходного напряжения ОУ 1 и 2, что исключает их переход в режим насыщения и обеспечивает быстрое возвращение в нормальньй режим усиления. Регулируя величину опорных напряжений, можно регулировать величину напряжения ограничения. Цель достигается введением резисторов 7 и 8, формирователей 9 и 10 и двусторонних ограничивающих эл-тов 11 и 12. 1 ил.