Усилитель постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК H03F3/34 

На чертел :е изображена структурная электрическая схема усилителя постоянного тока. Предложенный усилитель постоянного тока содержит последовательно соединенные двухпозиционный ключ 1, первый балансный каскад 2, симметричный аттенюатор 3, управляющие входы которого подключены к блоку управления 4, второй балансный каскад 5, последовательно соединенные фазовый детектор 6, ключ 7, блок запоминания 8 и управляемый вентиль 9, выход которого соединен с одним из входов второго балансного каскада 5 и входом блока -1 управления. Кролю того, усилитель содержит генератор 1U квадратурного сигнала, выходы которого через дополнительные ключи И, 12 соединены с входами симметричного аттенюатора 3, и синхронизируюищй блок 13, выходы которого подключены к управляющим входам ключей 1, 7, 11, 12 и управляемого вентиля 9, причем выходы второго балаисного каскада 5 подключены ко входам фазового детектора 6 через смесители 14, 15. iеиератор 10 квадратурного сигнала выполнен амплитудно-модулированным, а выходы дополнительиых ключей 11, 12 через избирательные фильтры 16, 17 подключены к гетеродинным входам смесителей 14, 15. Усилитель постояииого тока работает следующим образом. Регулирование усиления УПГ осуществляется путем изменения затухания симметричного аттенюатора 3. Величииа затухания устанавливается с иомощью блока уиравления 4. В промежуток времени, отведеииый для автоматической компенсации дрейфа нуля (напри.мер, в промежуток времени обратного хода развертки осциллографа), двухпозиционный ключ 1, управляемый сиихронизирующим блоком 13, подключает входы первого Оалаисного каскада 2 к общей шиие. В результате разноеть постоянных напряжений на выходах первого балаисного каскада 2 не будет равна пулю, если каскад является источником дрейфа нуля. Эта разность напрялсення усиливается вторым балансным каскадом 5. В этот же промежуток времени открываются дополнительные ключи И, 12. При этом с выхода генератора 10 квадратурного сигиала, в котором производится амилитудная модуляция высокочастотного сигнала, ко входам второго балансного каскада 5 ирикладывается два сигнала и (1 -J- т sin Q/) cos to/, U (1 + т sin 2/) sin ш/, где т, Q - соответственно глубина и частота модуляции высокочастотного сигиала генератора 10. При этом частота сигиала ш генератора 10 превышает максимальную частоту полосы пропускания усилителя постоянного тока. Напряжения на выходах второго балансного каскада 5 составляют соответственно и„, ( + т sin Q/) COS (и/ -j- cpi) . 6(l-f msinQ)sin(cu/ + 92) где ф1 и ср2 - иачалы ые фазы сигналов, обусловленные наличпем дрейфа нуля. Эти напряжения поступают на соответствующие входы смесителей 14 и 15, а па их гетеродннпые входы воздействуют сигналы и:п cos 01/, и,п sin ш/ , выделенные избирательными фильтрами 16 и 17 из выходного сигнала генератора 10. В результате ко входам фазового детектора 6 бу. дут ириложепы сигналы и.п cos (Ш + f,), и,п sin (Ш + f,), несущие ииформацию о дрейфе нуля. С иомощью фазового детектора 6 нроизводится сравнение фаз сигналов, иолучеиных носле усилеиия во второл балансном каскаде 5 сигналов с обоих плеч усилителя иостояиного тока. При отсутствии дрейфа напряжение на выходе фазового детектора 6 равно нулю, а при наличии дрейфа иостоянное наиряжение, иропорциоиальное величине дрейфа, через открытый ключ 7 воздействует на блок заиоминаиия 8 и хранится там с учетом знака дрейфа. В иромежуток времени, отведенный для работы усилителя иостоянного тока (соответствующий, например, ирямому ходу развертки в осциллографе), двухнозициоииый ключ 1 пропускает сигнал на вход первого балансного каскада 2, ключи 7, И, 12 закрываются, а управляемый вентиль 9 открывается. В этом случае напряжеиие с выхода блока заноминаиия 8 прикладывается непосредственно к одной из общих точек диаграммы симметричного аттенюатора 3 и входа второго балансного каскада 5 в такой полярности, что дрейф уменьщается. Одновременно улучшаетея балансировка усилителя ири регулироваиии коэффициента усилеппя. В процессе регулироваиия ток через симметричный аттенюатор 3 изменяется, что ириводит к иоявлению неодинаковых постоянных потенциалов па входах второго балансного каскада 5, и в усилителе постояииого тока указанный эффект устраняется аналогично устранению дрейфа нуля. Работа фазового детектора 6 на низкой частоте Q исключает возможность паразитного воздействия на него высокочастотного сигнала с частотой ш непосредственно с выхода генератора 10, что нозыщает иомехоустойчивость усилителя постоянного тока. Одновременно облегчается настройка фазового детектора 6 и иовыпаается его временная и темиературная стабильность. Улучшеиие помехоустойчивости устройства иовышает достовериость оцеики дрейфа нуля, упрощает иаладку устройства и сокращает время настройки. Формула изобретения Усилитель постоянного тока, содержащий оследовательно соединенные двухиозициопный ключ, первый балансный каскад, симметричный аттенюатор, управляющие входы которого подключены к блоку управления, второй

балансный каскад, носледовательно соединенные фазовый детектор, ключ, блок запоминання и управляемый вентиль, выход которого соединен с одннм из входов второго балансного каскада и входом блока управления, а также генератор квадратурного сигнала, выходы которого через дополнительные ключи соединены с входами симметричного аттенюатора, и синхронизирующий блок, выходы которого подключены к управляющим входам всех ключей и уиравляемого вентиля, отличающийся тем, что, с целью иовышслия иомехозстойчивости, выходы второго балансного каскада соединены с входами фазового детектора через смесители; генератор квадратурного сигнала выполнен амплитудно-модулированным, а выходы дополнительных ключей через избирательные фильтры подключены к гетеродинным входам смесителей. Источники информаиии, принятые во внимаиие при экспертизе 1. Патент США Ло 3681703, кл. 330-9, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР N° 493855, кл. Н 03F 3/34, 1974.

.«J

Н 11