Инвертирующий усилитель Советский патент 1993 года по МПК H03F3/45 

Изобретение относится к области автоматики и аналоговой техники. Широкоизвестный инвертирующий усилитель содержит операционный усилитель, который вывода- ми питания соединен с двухполярным блоком питания с заземленной средней точкой. Недостаток устройства - низкий уровень выходного напряжения, которое ограничивается величиной напряжения питания по отношению к земле.

Прототип содержит операционный усилитель входной резистор, резистор обратной связи, блок смещения и блок коррекции, при этом резистор обратной связи включен между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, блок коррекции подключен к выводам коррекции операционного усилителя, первый вывод питания операционного усилителя подключен к первой шине питания, входной резистор одним из выводов соединен с инвертирующим входом операционного усилителя. Кроме того, второй вывод питания каскада заземлен. Недостаток устройства - малая точность и малая амплитуда выходного напряжения. Это обусловлено тем, что в данном случае недостижим нулевой уровень на выходе усилителя..

Целью изобретения является расширение динамического Диапазона однополяр- ного выходного сигнала при одновременном повышении точности и воспроизводимости амплитудных характеристик.

Поставленная цель достигается за счет того, что между второй шиной питания и общей точкой введен второй делитель напряжения, отвод которого соединен со вторым выводом питания операционного усилителя.

Дополнительное отличие состоит в том, что отвод второго делителя соединен со втоVJ

00

рым выводом питания операционного усилителя через эмиттерный повторитель.

Существенное отличие предложенного решения состоит в том, что на второй вывод питания каскада подается напряжение та- кой величины, чтобы скомпенсировать внут- реннее падение напряжения внутри каскада. Такое решение и позволяет добиться ликвидации смещения выходного сигнала относительно нуля при нулевом входном сигнале.

На фиг. 1 и 2 приведена схема устройства.

Операционный усилитель соединен с блоком 2 питания одним выводом. К входу каскада подключен входной резистор 3, а в обратную связь включен другой резистор 4. К входам усилителя 1 подключен блок смещения 5 и коррекции 6. Делитель 7 включен между вторым полюсом блока 2 питания и землей, а его выход соединен с вторым выводом питания усилителя на фиг. 1, непосредственно, а на фиг. 2 - через эмиттерный повторитель 8.

Устройство работает следующим обра- зом..

На вход усилителя (резистор 3) подается сигнал, изменяющийся от нуля и выше. Для полярностей, показанных на фиг. 1 и 2, сигнал имеет положительную величину. Блок 6 коррекции исключает автоколебания усилителя известным образом, а блок 5 смещения устанавливает минимальный сигнал на выходе каскада при нулевом входном сигнале. При увеличении входного сигнала каскад 1 увеличивает его на выходе, одновременно изменяя знак.

Таким образом предложенное устройство улучшает линейность характеристик рассмотренного усилителя.

Формула изобретения

1. Инвертирующий усилитель, содержащий операционный усилитель, входной резистор, резистор обратной связи, блок смещения и блок коррекции, при этом резистор обратной связи включен между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, между первой шиной питания и общей шиной включен первый делитель напряжения, отвод которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, блок коррекции подключен к выводам коррекции операционного усилителя, первый вывод питания операционного усилителя подключен к первой шине питания, входной резистор одним из выводов соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, отличающийся тем, что. с целью расширения динамического диапазона однополярного выходного сигнала при одновременном повышении точности и воспроизводимости амплитудных характеристик, между второй шиной питания и общей точкой введен второй делитель напряжения, отвод которого соединен с вторым выводом питания операционного усилителя.

2. Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что отвод второго делителя напряжения соединен с вторым выводом питания операционного усилителя через эмиттерный повторитель.

Фиг.1

Изобретение относится к автоматике и аналоговой техникеи может быть использовано для высокоточного усиления аналоговых сигналов. Цель изобретения - расширение динамического диапазона однополяр- ного сигнала при одновременном повышении точности и воспроизводимости амплитудных характеристик. Сущность изобретения: в схему инвертирующего усилителя на основе операционного усилителя вводится делитель напряжения между одной из шин источника питания и общей точкой, при этом отвод делителя напряжения соединен с соответствующим выводом питания операционного усилителя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.