УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1973 года по МПК H03F3/38 

1

Изобретение относится к линейным усилительным устройствам, основанным на принципе модуляции, усиления и демодуляции сигнала и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования и в установках в качестве усилителя и преобразователя постоянных и переменных напряжений.

Известны усилители-преобразователи, содержапдие модулятор, усилитель и демодулятор. Эти усилители не обеспечивают возможности усиления переменного напряжения, преобразования переменного напряжения в постоянное, а также суммирования прямых и инверсных сигналов по постоянному и переменному напряжению.

Целью изобретения является устранение указанных .недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что усилитель-преобразователь снабжен вторым каналом, выполненным в виде интегрального двухтактного ключа с дифференциальным выходом, интегрального усилителя постоянного тока с прямым и инверсным входами с недифференциальным выходом с цепью отрицательной обратной связи. При этом выход первого интегрального усилителя через последовательно соединенные конденсатор и резистор подключен к входам ключа второго канала, а выход второго интегрального усилителя через резисторы - к входам ключа первого канала.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого усилителя-преобразователя, где 1-7 - сопротивления; S .и Р - двухтактные электронные ключи; 10 и 11 - интегральные переключатели; 12, 19 - сопротивления; 20, 21 - интегральные усилители; 22-сопротивление; 23 - конденсатор; 24 и

25 - настроечные сопротивления; 26 - сопротивление; 27 - конденсатор; 28-32 - сопротивления.

Схема содержит два одинаковых интегральных усилителя 20, 21, имеющих по прямому и инверсному входу и недифференцнальному выходу. Усилители охвачены местной отрицательной обратной связью (сопротивления 22, 26). Усилитель 20 работает как усилитель переменного тока, усилитель 21 - как

усилитель постоянного тока, и имеет в цепи отрицательнай обратной связи фильтр (сопротивление 26 и конденсатор 27), сглаживающий пульсации выходного напряжения. Усилители 20 и 21 нагружены через сопротивления 24, 25 на двухтактные электронные ключи 8, 9, состоящие из интегральных переключателей 10, II и сопротивлений 2, 5, 28, 31, осуществляющих переход от недифференциальных выходов усилителей на двухтактные ключи 8 и 9.

Коммутирующее напряжение f/on подается на базы ключей 5 и 9 через сапротивления 3, 4, 29, 30. Питание усилителей осуществляется от двух источников нитания + U и -U.

Узел ключ-усилитель работает следующим образом.

Бели на вход ключа 8 через сопротивления 2, 5 подать сигнал постоянного тока, то на входах усилителя 20 образуются импульсы одинаковой полярности. Поскольку один вход усилителя 20 является прямым, а другой - инвертирующим, то на входе усилителя 20 получается сигнал переменного тока.

Если «а вход ключа 8 подать сигнал переменного тока, то на входах усилителя 20 образуются импульсы разной полярности, а на выходе за счет инверсности одного и неинверсности другого входа - сигнал постоянного тока.

Схема в целом представляет собой кольцо, в котором, выбирая точки ввода и съема сигнала можно получать различные режимы усиления и преобразования с коэффициентом усиления, зависящим от выбора номиналов настроечных сопротивлений 24 и 25.

Рассмотрим эти режимы.

Если на вход а относительно земли подать сигнал постоянного тока, а выходной сигнал снять в точке б, то преобразователь -будет работать в режиме модуляции-демодуляции, причем ключ 8 с усилителем 20 будет осуществлять усиление сигнала с преобразованием его в переменный. Конденсатор 23 отсечет паразитную постоянную составляющую, а ключ 9 с усилителем 21 будут осуществлять усиление с преобразованием перем,енного сигнала в постоянный. Сопротивление 25 образует отрицательную обратную связь по постоянному току.

Если на входы s и в балансно или относительно земли задать сигнал переменного напряжения и снять его в точке б, то усилитель будет работать режиме усиления переменного тока с выходом но постоя-нно му току, причем сопротивление 25 и ключ 9 окажутся включенными в цепь отрицательной обратной связи по переменному току.

Если же выходной сигнал снять в точке г, то в прямой цепи будет усиление по переменному току, а в цепи отрицательной обратной связи окажется схема демодулятор - усилитель - модулятор, позволяющая осуществить операцию в цепи отрицательной обратной связи на постоянном токе.

Если на входы д и 3 балансно или относительно земли задать сигнал постоянного напряжения, а входной сигнал снять в точке г, то схема будет работать, как усилитель постоянного напряжения с выходом по переменному, а сопротивление 24 и ключ 9 окажутся в цепи отрицательной обратной связи по постоянному току.

Задавая одновременно сигналы постоянного и переменного тока ,на соответствующие входы, можно осуществлять алгебраическое сложение сигналов.

Предмет изобретения

Усилитель-преобразователь постоянного тока, содержащий модулятор, выполненный в

виде интегрального двухтактного ключа с дифференциальным выходом, подключенного к интегральному усилителю переменного тока с прямым и инверсным входами и недифференциальным выходом с цепью отрицательной

обратной связи, и демодулятор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности усиления переменного напряжения, преобразования переменного напряжения в постоянное, а также суммирования прямых и

инверсн,ых сигналов по цостряннрму и переменнрму напряжению, он снабжен вторьам кдналом, выполненным в виде интеграл ног.о двухтактного ключа с дифференциалвдьш выходом, интегрального усилителя прсто дного тока с прямым и инверсным входами и недифференциальным выходом с цепью ртрдцательной обратной связи, при этом выход цервого интегрального усилителя через цос,ледовательно соединенные конденсатор и рез.астар

подключен к входам ключа второго канала а выход второго интегрального усидителя через резисторы - к входам ключа первого канала.