Усилитель напряжения Советский патент 1991 года по МПК H03F1/34 

1

(21)4462059/09

(22)18.07.88

(46) 30.04.91. Бкш. № 16 .(72) В.В. Ратаев, В.К). Дроздов и Е.И, Чалов

(53)621.375.026 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1336194, кл. К 03 F 1/34, 1986.

(54)УСИЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности поддержания режима по постоянному току. Усилитель напряжения содержит операционные усилители 1-3, незаэемленный источник 4 напряжения, выполненный со средней точкой, резистивный делитель 5 напряжения, а также резисторы 6 и 7 и конденсаторы 8 и 9. Данное устройство

имеет высокую точность коэффициента передачи за счет использования еле- дящей связи по цепям питания операционного усилителя 1 и за счет увели- -ченного коэффициента усиления устройства с каскадным включением операционных усилителей 1 и 2. Кроме того, операционный усилитель 3 дополнительно используется в качестве элемента активной обратной связи по постоянному току с частотной характеристикой интегрирующего типа второго порядка. Это позволяет устранить влияние напряжения смещения операционного усилителя 1 и входных токов операционных усилителей 1 и 2, т.е. повысить точность поддержания режима по постоянному току. Дополнительно снижаются амплитудные и фазовые искажения в рабочем диапазоне частот. 1 ил.

(Л

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в усилителях звуковой частоты, а также в измерительных устройствах.

Цель изобретения - повышение точности поддержания режима по постоянному току.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя напряжения.

Предложенный усилитель напряжения содержит первый, второй и третий операционные усилители 1, 2, 3, неэазем- ленный источник питания 4, выполненный со средней точкой, резистивный

делитель 5 напряжения, первый и второй резисторы 6 и 7, а также первый и второй конденсаторы 8 и 9.

Предложенный усилитель напряжения работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала третий операционный усилитель 3 обеспечивает поддержание режима устройства по постоянному току. Он обеспечивает образование контура отрицательной обратной связи с выхода устройства через интегрирующую цепь, состоящую из первого резистора b и второго конденсатора 9, и с выхода третьего операционного усилителя 3 через втоОЈь Оэ О Јъ Јь

рой резистор 7 на вход первого операционного усилителя 1. В случае появления на выходе устройства постоянного напряжения ошибки, сигнал рассогласования , усиленный третьим операционным усилителем 3, подается в проти- вофазе через второй резистор 7 на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 1, что соответственно приводит к устранению погрешности установки режима по постоянному току.

При подаче на вход устройства сигнала переменного тока каскадно соединенные первый и второй операционные усилители 1 и 2 совместно с третьим операционным усилителем 3, резистив- ным делителем 5 напряжения, первым и вторым резисторами 6 и 7, а также первым и вторым конденсаторами 9 образу- ют фильтр верхних частот второго порядка, в результате чего существенно уменьшаются амплитудные и фазовые искажения в рабочем диапазоне частот.

Коэффициент усиления устройства в рабочей полосе частот определяется выражением

Кг(икА) ,

1 +рк(ик1)

где К, и К - коэффициенты усиления первого и второго операционных усилителей 1 и 2;

/2 - коэффициент передачи резистивного делителя 5 напряжения.

Поскольку зависимости для коэффициентов усиления предлагаемого устройства и устройства-прототипа идеи- точны, то можно сделать вывод о сохранении у предлагаемого устройства высокой точности коэффициента передачи. Но вместе с тем устройство-прототип имеет невысокую точность поддержания режима по постоянному току. Это обусловлено напряжением смещения первого операционного усилителя 1 и суммой входных токов первого и второго операционных усилителей 1 и 2.

Предлагаемое устройство имеет существенно меньшую величину статичесд

5 0

5

0

5

0 550

кой погрешности, так как третий операционный усилитель 3 используется одновременно в качестве элемента следящей связи по цепям питания первого операционного усилителя 1 и в качестве элемента активной обратной связи по постоянному току с частотной характеристикой интегрирующего типа.

Формула изобретения

Усилитель напряжения, содержащий первый и второй операционные усилители, незаземленный источник питания, выполненный со средней точкой, резис- тивный делитель напряжения, включенный между выходом второго операционного усилителя и общей шиной, а также третий операционный усилитель, выход которого подключен к средней точке незаземленного источника питания, при этом выход второго операционного усилителя является выходом устройства, а выводы питания первого операционного усилителя подключены к соответствующим выводам незаземленного источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания режима по постоянному току, в него введены первый и второй конденсаторы, а также первый и второй резисторы, причем инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей объединены и подключены к отводу резистивного делителя напряжения, выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход третьего операционного усилителя через первый конденсатор соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и является входом устройства, инвертирующий вход третьего операционного усилителя соединен со своим выходом и с выходом второго операционного усилителя соответственно через второй конденсатор и первый резистор, второй резистор включен между выходом третьего операционного усилителя и неинвертнрующим входом первого операционного усилителя.

Редактор Е. Зубиетова

Составитель В. Серов

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Заказ 1555

Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное