Измерительный усилитель Советский патент 1991 года по МПК H03F3/38 

у

fe

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Для достижения поставленной цели в измерительный усилитель, содержащий модулятор 1, демодулятор 8, интегрирующий усилитель 9 и операционный усилитель 3, введены интегрирующий, два дифференцирующих конденсатора 6, 7 и инвертор 5. 2 ил.

a

2

со

ft

Изобретение относится к электронной технике, в частности к измерительной тех- нике, предназначено для измерения медленно изменяющегося магнитного потока и может быть использовано при интегрирова- нии сигналов низкого уровня, содержащих низкочастотную и среднечастотную составляющие напряжения.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 представлена схема измерительного усилителя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Интегрирующий усилитель содержит модулятор 1, ограничивающий резистор 2, операционный усилитель 3 и интегрирующий конденсатор 4 в цепи обратной связи усилителя 3, инвертор 5, дифференцирующие конденсаторы 6 и 7, демодулятор 8, интегрирующий усилитель 9 с конденсате- ром 10 и тактовый генератор 11. Элементы 2, 3 и 4 образуют интегратор.

Усилитель работает следующим образом.

Входное напряжение UBX (фиг. 2,а) пода- ется на вход модулятора 1. Выходное напряжение модулятора ив (фиг. 2,6) поступает на вход интегратора, образованного элементами 2, 3 и 4, Постоянная времени Т интегратора 2-4, определяемая сопротивлением резистора 2 и конденсатором 4, выбирается из условия получения требуемой постоянной времени:

Тобщ R2C4 Т - при С6 С7 (1)

На дифференцирующий конденсатор 6 поступает выходное напряжение интегратора 2-4 UG (фиг. 2,в), а на дифференцирующий конденсатор 7 - напряжений U. представляющее собой напряжение UG, сдвинутое на 180° с помощью инвертора 5 (фиг. 2,г). Очевидно, при условии нулевого потенциала в точках Д и Е ток б через конденсатор 6 будет пропорционален производной от напряжения Ue, а ток I через конденса гор 7производной от напряжения U. Эти оки будут сдвинуты друг относительно друга на 180° (фиг. 2,в, г, д, е).

Нулевой потенциал в точках Д и Е поддерживается с помощью демодулятора 8, поочередно подключающего точку Д к входу усилителя 9 и точке нулевого потенциала,

Точка Е также поочередно подключается к точке нулевого потенциала и входу усилителя 9. Фаза подключения конденсаторов 6 и 7 к точке нулевого потенциала и входу операционного усилителя 3 сдвинута на 180°.

Суммарный ток Но через конденсатор 10 окажется пропорциональным напряжению UBX в соответствии с выражением

I UBX Сб,„ч

110 Ж С7-(2)

Выходное напряжение устройства в этом случае будет определяться выражением

Се

1-Чх FVC o /UBxdt

(3)

где t - время, прошедшее с начала интегрирования.

Таким образом, в предлагаемом усилителе существенно уменьшается влияние дрейфа нуля усилителя 9 и увеличивается постоянная времени интегрирующего усилителя.

Эквивалентный коэффициент усиления усилителя 9 при таком включении определяется выражением

Кз 109 -(4)

Формула изобретения Измерительный усилитель, содержащий модулятор и демодулятор, управляющие входы которых подключены к тактовому генератору, операционный и интегрирующий усилители, выход интегрирующего усилителя является выходом измерительного усилителя и ограничивающий резистор, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены интегрирующий и два дифференцирующих конденсатора и инвертор, причем вход операционного усили- телл через ограничивающий резистор подключен к выходу модулятора, выход операционного усилителя через интегрирующий конденсатор соединен с его входом, через первый дифференцирующий конденсатор подключен к первому информационному выводу демодулятора и через последовательно соединенные инвертор и второй дифференцирующий конденсатор к второму информационному выводу демодулятора, выход которого соединен с входом интегрирующего усилителя.

г U7 д 6

3 и

Фиг. I