ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ В КЛЮЧЕВОМ РЕЖИМЕ Советский патент 1968 года по МПК G06G7/12 

Известны операционные усилители в ключевом режиме, содержащие входную цепь и элемент нечувствительности в цепи отрицательной обратной связи.

Предложенный усилитель отличается от известных тем, что в нем входная цепь, включенная между источником входного сигнала и суммирующей точкой усилителя, содержит два последовательно и встречно включенных германиевых диода или четырехдиодный мостовой элемент на плоскостных кремниевых диодах.

Это позволяет повысить точность воспроизведения горизонтальных участков, уменьшить петлю гистерезиса в зоне скачка и повысить быстродействие.

На фиг. I показана схема усилителя в ключевом режиме с двумя последовательно включенными диодами; на фиг. 2 - то же с четырехдиодным мостовым элементом.

Усилитель в ключевом режиме (см. фиг. 1} состоит из усилителя 1 постоянного тока с большим коэффициентом усиления, обратной связи 2, состоящей из элементов нечувствительности, и входной цепи 3, состоящей из двух последовательно включенных противоположно направленных германиевых диодов.

KiK

Ki+K

+ i RO К

где Ri - сопротивление входной цепи; Ro - сопротивление обратной связи; /С - коэффициент усиления усилителя с разомкнутой

ратной связью; д j - - отношение сопротивления обратной связи к выходному сопротивлению.

Сопротивление входной цепи 3 в зоне, близкой нулю, находится в пределах 2-5 ком и, считая, что сопротивление обратной связи

порядка 200 мом, получаем коэффициент усиления

У (0,4-f-l)№A: X (o,44-l)105-f А:

Схема усилителя в ключевом режиме (см. фиг. 2) содержит во входной цепи четырехдиодный мостовой элемент 4 на кремниевых плоскостных диодах. При переходе нуля входной величиной изменяется направление тока

на выходе четырехдиодного мостового элемента 4. В силу свойств кремниевых плоскостных диодов сопротивление мостового элемента 4 в зоне, близкой нулю, составляет порядка 200-1000 ом, когда величина тока, проходящего через резисторы четырехдиодного мостового элемента, приблизительно равна 0,1-1,0 ма. Из этого следует, что при сопротивлении обратной связи 2 усилителя 1, равном 0,1-1 мом, получаем передаточный коэффициент, приблизительно равный 1000.

Такой передаточный коэффициент в усилителях с низкими частотными характеристиками вполне достаточен, так как погрешности в основном зависят от частоты, а не от коэф фициента усиления.

На больших частотах коэффициент усиления уменьшается очень медленно, так как сравнительно малое входное сопротивление препятствует появлению интегрирующего режима в обратной связи 2 усилителя / из-за наличия паразитных емкостей.

На частотах до 100 гц для повышения коэффициента усиления Б зоне скачка в обратной

связи целесообразно применять элементы ограничения или варисторы, на частотах свыше 1000 гц - резистор.

Предметизобретения

Операционный усилитель в ключевом режиме, содержащий входную цепь и элемент нечувствительности в цени отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения горизонтальных участков, уменьшения петли гистерезиса в зоне скачка и повышения быстродействия, в нем входная цень, включенная между

источником входного сигнала и суммирующей точкой усилителя, содерлсит два последовательно и встречно включенных германиевых диода или четырехдиодный мостовой элемент на плоскостных кремниевых диодах.

M;f-№-i