Усилитель-ограничитель Советский патент 1978 года по МПК G06G7/25 H03K5/08 

Изобретение относится к аналоговой , вычисиительной технике.

Известен усилитель-ограничитель, содержащий операционный усилитель с ограничивающими элементами в цепи обратной . i.

Недостатком известного усилителя является невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является усилитель ограничитель, содержащий операционный усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом усилителя-ограничителя и через последовательно соединенные второй и третий масштабные резисторы подключен к вы ходу операционного усилителя, и источник регулируемого напряжения r2i.

Недостатком известного усилителя-ограничителя является узкий диапазон уровней ограничения, обусловленный свойствами диода (наличие ступеньки при его открывании, а также невозможность подачи прямого напряжения на диод при попытке расширить диапазон уровней ограничения, поскольку при этом возрастают токи в цепях),Известный усилитель-ограничител обладает низкой точностью работы, обусловленной нелинейной вольт-амперной характеристикой диода.

Целью изобретения является расширение диапазона уровней ограничения и повышение точности ограничения.

Достигается это тем, что в усилител-ьограничитель, содержащий операционный усилитель, вход которого через nep-i вый масштабный резистор соединен с входом усилителя-ограничителя и через последовательно соединенные второй и третий масштабные резисторы подключен к выходу операционного усилителя,i и источник регулируемого напряжения, введен ключ, включенный между источником регулир)уемого напряжения и шиной нулевого потенциала, а управляющий вход ключа соединен с общим выводом второго и третьего масштабных резисторов и выходом усилителя ограничителя.

На чертеже дана структурная схема усилителя-ограничителя. Усилитель-ограничитель содержит операционный усилитель 1, масштабные рези торы ,2, 3 и 4, ключ 5 на транзисторе 6 с ограничивающим резистором 7 и регулируемый источник 8 двухпопярного напряжения. Когда на вход 9 усилителя-ограничителя подано напряжение, то на его выходе Ю будет напряжение, зависящее от соотношения масштабных резисторов 4 и 2 (когда резистор 3 намного меньше резистора 4), если это напряжение не вызывает открывания транзистора 6. Если тра зистор 6 будет открываться, то его базовый ток вызывает уменьшение тока в цепи обратной связи операционного усилителя 1, на его выходе сигнал возрастает, что приводит к большему открыванию транзистора 6. Причем происходит лавинообразный процесс открывания транзистора 6, что обуславливает четкую гра ницу начала ограничения, в результате повышается точность работы усилителяограничителя. Изменяя величину и полярность напряжения источника 8, а также применяя транзистор 6 соответствующего типа, производи мости, можно производить ограничение снизу и сверху двухполярного сигнала во всем диапазоне его изменения, что невозможно сделать в изBecTHOs усилителе-ограничителе. Ток, отбираемый из цепи обратной связи, можно выбрать любым.изменяя величину сопротивления резистора 8, причем ток не зависит от полярности уровня ограничения. Предлагаемый усилитель-ограничитель легко реализуется на современной эяе feнтнoй базе. Регулировка уровней ограничения в усилителе-ограничителе не влияет на его параметры, как в известных устройствах. Регулировка усиления не влияет на уровень ограничения. Предлагаемый усилитель-ограничитель можно применять в различных устройствах аналоговой вычислительной техники и автоматики всевозможных отраслей народного хозяйства, повышая при этом их функциональные возможности и точность работы. Формула изобретения Усилитель-ограничитель, содержащий операционный усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом усилителя-ограничителя и через последовательно соединенные второй и третий масштабные резисторы подкшочен к выходу операционного усйлителя, и источник -регулируемого напряжения, отличающийся, тем, что, с целью расширения диапазона уровней ограничения и повышения точности ограничения, в усилитель-ограничитель введен ключ включенный между источни. ком регулируемого напряжения и шиной нулевого потенциала, а управляющий вход ключа соединен с общим выводом второго и третьего масштабных резисторов и выходом усилителя-ограничителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Проектирование и применение операционных усилителей, под ред. Дж, Грэма. Мир, М., 1974, с. 265. 2.Шаталов А. С., Гринберг Л. С., Шаталов Ю. А, Функциональные формирователи электрических сигналов, М,, Сергия J 1974, с, 318, табл. 6-7, рис, 8. f