Измерительный усилитель Советский патент 1979 года по МПК G01R19/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ пряжения и повторитель вйпряженвя, дополнительно снабжей блоком коммутации генератором тактовых импульсов, дифферёшхиа лшым компа ратором, первым н вторым вспомогательными блоками усиления, блоком памяти, промежуточным блоком усиления и блоком регулирования причем вход основного блока усиления «saejaWaeil с первыми входами генератора : йктовьпс импупьсов и блока коммутйпии BTOjpoft вход которого подключен к выход йёпителянапряжения, а третий и чет)эертый входы его подсоёдивейьг сортв етст ейнЬ К первому и второму выходам блоки , пятый вход блока коммуТй11ни присоединеи к второму выходу геHepiatopaTakTOBbix импульсов, а первый и второй выходы его соединень соответгствёйно с йервым и вторым входами , дйффе.ревциальногч) компарйтора, первый и второй йьтходы которого соответственйо Через первый и второй вспоМЬгатепьв:ые блоки усиления подключены к .шесто му и седЬмойу входам блока коммутации, третий и Четвёртый выходы которого прйфединейм к первому и второму входам промежуточного блока усшшния, причём третий выход Кепос.рёдоггвёкно, а Четвёртый через повторитель напрЯжёвия, выход Нромёжутрчного усилителя через блок регулнроваВия coejtiHHeH с управлйкэщпм входом основного блсэка усипенйя.-;;-..;-..;;.-:, .:..- ...; На чертеже представлена блок-схема предлагаемого измерительного усилителя . .Измерительный усилитель содержит бсновной блок усиления 1, блбк комму--у тацки 2, Тёнератбр тактовых импульсов 3 дйффереициалышй компаратор 4, первый Ьспойргательный блок усиления 5, блок памяти 6, второй вспомогательный блок усиления 7, делитель напряжения 8, промёжу оЧный блок усиления 9, повторитель напряжения 10 и блок рёгулировагйяяit.-.:/. .. , -.-::.: -;. ;... .. . . При отсутсзтвии тактового импульса входной сигнал основного бпдка уЬиления 1 через блок коммутации 2 пойает ся на вход диффёренциайьйогхэ компаратора 4, аЧ ыходной через делитель на .. пряжения 8 с коэффиш ёнтом деления, равным коэффйциенгу усиления сжновного блока усиления 1 и блок коммутации 2 на другой вход компаратора 4, сигнал которого -через вспомогательный блок ус ийения S подается на конденсатор блока памяти 6 и заряжает его до уровня, ;соответствующего величине входного си644 гнала основного блока усиления I, другой выход компаратора 4 подключен через блок коммутадин 2 к неинвертирую- щему входу промежуточного блока усиления 9. При поступление тактового импульса от reHepaTojia тактовых импульсов 3 в блок коммутации 2 все его контакты переключаются, при этом входной сигнал основного блока усиления 1 подается на второй вход компаратора 4, а выходной через делитель напряжения 8 - на первый вход компаратора 4, сигнал с выхо)да компаратора 4 черва всцомогательньгй |блок усиления 7 подается на другой конденсатор блока памяти 6. Первый вы ход компа|ратора 4 пояключаетсяк неинвертирующему входу Промежуточного блока усиления 9, к. инвертирующему входу которого через повторйтел ь напряжения 1О подключен конденсатор блока камятн 6, Разностный сигнал. Появившийся на входе. промежуточного блока усиле- , ния 9 в результате ухода величины ко- : вффаииента усиления основного блока усиления I от величины коэффициента делеййя делителя напряжения 8 усиливает Промежуточный ёлок усиления 9 и посредством блока { е улирования 11, подклюгчерного щ вь1ходе промежуточного блока усиления 9, Воздействует на величину , коэффициента усиления основногоблока . усиления 1. В качестве основного блока усиления использован транзисторный усилитель, охваченный общей отрицательной обрат ной связью. Делитель напряжений 8 индуктивный, погрешность ко8ф({)ицневта . Деления в диапазоне частот 20 FU-iOO кГц не превышаетО, 005%. Схема компаратора на основе полупроводникового дифференциального термопреобра- зователя. Генератор тактовьтх импульсов 3 выполнен наоснове ждущего мультивибpiiTopa, который запускается от мультивибратора Нри постоядаом по величине вх:одном сигнале йл1я импульсами продиффёрейцирбванного входного сигнала. Блок коммутации 2 йыполнен на основе быстродействующих влектромагйитвых реле. Первый и второй вспомогательные блоки усиления 5 и 7 вьШЬлневсы на основе отгерационньрс усилйх-елей, в качест вё промежуточного блока усиления 9 применен операционный усилитель, нагруженный иа светодйод оптрона, его фоторезистор включен в цепь отрицательной обра- «ой связи основного блока усиления 1, При вхопном напряжения 1) g, 3 В ковффиниент усиления в течение месяца иамен яется не более, чем на 0,005%; нзмененне вхопного напряжения от 0,3 В до 30 В в диапазоне частот 20 Гц 100 кГц вызывает изменение коэффициент усиления b йредепйх i О,О05%. Использование дифференциального ком паратора выгодно отличает тфедлагаемы усилитель от известных, так как устраняется влияние фазочастотной зависимос ти коэффициента передачи на погрешност коэффициента усиления, в результате сни жается неравномерность амплитудНо-частотнрй характеристики и расширяется ра бочий диапазон Частот. Поскольку для преобразования входного и выходного сигналов усилителя используются одни и те же элементы схемы, а за время рабочего такта параметры этих элемевгтов практически Не меняются, то Предло женная схема способна обеспечить высбкую долговременную стабильность коэффициента усиления. Таким образом, измерт-ельный усилитель может быть использован в кй- честве масштабного преобразователя в точньк автоматических калибраторах переменного напряжения и цифровых вольт метрах переменного тока. Формула и 3 о 6 р ет е н и я Измерительный усилитель, содержащий основной блок усиления, соёдиненш й с выходом его, делитель напряжения и повторитель напряжения, от я к чаю щи и с я тем, что, с целью повышения стабилшрстн коэффициента передачи и расширения частотного и дннамического диапазона, он снабжен блоком коммутации, генератором тактовых импульсов, дифференциальным компаратором, первым и вторым вспомогательными блокамиусиления, блоком памяти, промежуточным блоком усиления и блоком регулирования, причем вход основН01Х блока усиления соединен с первыми входами генератора тактовых импульсов и блока коммутации, второй вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а третий и четвертый входы его подсоединены соответственно к первому и второму выходам блока памяти, пятый . вход блока коммутации присоединен к второму выходу генератора тактовых импульсов, а первый и второй выходы его соединены соответственно с первым и вторым входами дифференциального компаратора, первый и Ьторой выходы которого соответственно черкез первый и второй вспомогательные блоки усиления поАкпючены к щест6М у И седьмому входам блока коммутации, тр1етнй и четвертый вьгходы которого Присоединены к первому и второму входам промежуто ного блока усиления, причем третий выход непосредственно, а четвертый через повторитель напр яжения, выход промежуточного усилителя через блок регулирования соединен с управляющим ЬхоДом рсновнотчэ.блока усшгения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №453783, кл.дО R 19/ОО, 197.4. 2.Авторское свидетельство СССР № 4О 8225, кл. Q 01 R 19/00, 1973.