Устройство для усиления Советский патент 1989 года по МПК H03F3/38 

Од со сл сд

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к измерительной технике, и может быть использовано в качестве входного устройства нормализации сигналов различных датчиков по амплитуде для аналого-цифрового преобразователя.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона путем компенсации сдвига напряжения выходного сигнала.

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства для

с первого выхода формирователя для исключения влияния переходных процессов в усилителе 2. Во время наблюдения сигнала Тц на выходе,,выходного усилителя 9 появляется сигнал, соответствующий разности паразитной, подлежащей коррекции, составляющей сигнала и выходного напряжения ЦАП 12, устанавливаемого автоматически при включении питания равньм Upn/2. Величина опорного напряжения определяется динамическим диапазоном корректируемого сигнала и необходи

Изобретение относится к радиотехнике , а именно к измерительной технике, и м.б. использовано в качестве входного устр-ва нормализации сигналов различных датчиков по амплитуде для А1Щ. Цель изобретения - распадение динамического диапазона путем компенсации сдвига напряжения выходного сигнала. Устр-во содержит ключи 1 и 3, усилитель 2, запоминаю- ищй блок (ЗБ) 4, компаратор 10 и формирователь 13 управляющих импульсов. В устр-во введены аналоговый инвертор 5, сумматор 6, ключ 7, ЗБ 8, выходной усилитель 9, блок управления 11 и ЦАП 12. Управляющие импульсы, поступающие на ключ 7 с третьего выхода формирователя 13, имеют большую длительность, чем импульсы, снимаемые с первого выхода формирователя для исключения влияния переходных процессов в усилителе 2. Во время наблюдения сигнала TH на выходе усилителя 9 появляется сигнал, соотв. разности паразитной, подлежащей коррекции составляющей сигнала и выходного напряжения ЦАП 12, устанавливаемого автоматически при включении питания равным - Uj./2. Величина опорного напряжения определяется динамическим диапазоном корректируемого сигнала и необходимой точностью кор- рекции. 2 ил.5 (Л

усиления; на фиг. 2 - временные диаг- 5 мой точностью коррекции.

раммы напряжений в отдельных точках устройства.

Устройство для усиления содержит первый ключ 1, усилитель 2, второй ключ 3, первый запоминающий блок 4, аналоговый инвертор 5, сумматор 6, третий ключ 7 второй запоминающий блок 8, выходной усилитель 9, компаратор 10, блок 11 управления, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 12, формирователь 13 управляющих импульсов.

Устройство для усиления работает следующим образом.

Первый ключ 1 периодически в соот- 30 напряжения с напряжением сдвига U t

ветствии с управляющими импульсами (фиг. 2а), поступающими с первого выхода формирователя 13, переключает вход устройства с источника сигнала на шину с нулевым потенциалом. Эти- ми же импульсами управляется второй ключ 3, который подключает вход первого запоминающего блока 4 к выходу усилителя 2, при этом в блоке 4 происходит запоминание уровня сигнала, соответствующего выходному напряжению усилителя 2 при нулевом напряжении на входе; В сумматоре 6 происходит компенсация этого напряжения,

входной сигнал в период между управ- j щее последовательно соединенные первый ключ и усилитель, а также второй ключ, цифроаналоговый преобразователь, компаратор, первый запоминающий блок, формирователь управляющих импульсов, первый выход которого соединен с входом управления второго ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона путем компенсации сдвига напряжения выходного сигнала, введены аналоговый инвертор, сумматор, третий ключ, второй запоминающий . блок, выходной усилитель, блок управ ления и цифроаналоговый преобразово.

ляющими рйпульсами получает возможность пройти через первый ключ 1, усилитель 2, аналоговый инвертор 5 1 сумматор 6 на вход третьего ключа 7, который совместно с зторьм запоминающим блоком 8 образует устрой- ство выборки-хранения, исключающее перебросы компаратора 10 во время переключения входа усилителя 2 на шину с нулевым потенциалом. Управля- ющие импульсы, поступающие на третий ключ 7 с третьего выхода формирователя 13, имеют большую длительность (фиг. 2б), чем импульсы, снимаемые

После прихода импульса Запуск (фиг. 2г) ЦАП 12, управляемый блоком 11 управления, которое работает по принципу счета импульсов, поступаю- щик со второго выхода формирователя 13 (фиг. 2в), начинает формировать ступенчато растущее напряжение, которое поступает на третий вход сумматора 6. Величина шага определяется отношением U оп к числу уровней дискретизации ЦАП. Е1а входе всего устройства эта величина увеличивается в К рзз оконечного .усилителя.

В момент совпадения выходного

поступающего на другой вход компаратора 10, последний изменяет свое состояние, прерывая работу блока 11 управления.

.Повторный импульс Запуск обнуляет счетчики блока управления и весь процесс повторяется.

Процесс сдвига напряжения на выходе устройства показан условно на фиг. 2д.

Формула изобретения Устройство для усиления, содержащее последовательно соединенные пер

вый ключ и усилитель, а также второй ключ, цифроаналоговый преобразователь, компаратор, первый запоминающий блок, формирователь управляющих импульсов, первый выход которого соединен с входом управления второго ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона путем компенсации сдвига напряжения выходного сигнала, введены аналоговый инвертор, сумматор, третий ключ, второй запоминающий . блок, выходной усилитель, блок управ- ления и цифроаналоговый преобразово.тель, при этом выход усилителя через аналоговый иниертор соединен с первым входом сумматора, а через последовательно соединенные второй ключ и первый запоминающий блок - с вторым входом сумматора, выход которого через последовательно соединенные третий ключ, второй запоминающий блок и выходной усилитель соединен с одним входом компаратора, другой вход которого является входом для подачи напряжения сдвига, а выход - с первым входом блока управления, соединенного через цифроанаа

логоный преобразователь с третьим входом сумматора, при этом второГ) вход блока управления является входом для подачи напряжения запуск, а третий вход соединен с вторым выходом формирователя управляющих импульсов, третий выход которого соединен с входом управления третьего ключа, причем вход управления второго ключа соединен с входом управления первого ключа, а опорный вход ци- фроаналогового преобразователя является входом для подачи опорного напряжения.