Устройство усиления постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H03F3/34 

.1 . изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах радиоизмерительной техники. Известен усилит ь постоянного тока с коррекцией дрейфа нуля, содержащий два канала усиления и суммирующий каскад 1. Такой усилитель допускает погрешности в передаче входного сигнала. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство усиления постоянного тока, содержащее операционный усилитель с цепью отрицательной обратной связи, инвертирующий вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом устройства и коьшенсационный канал .2. Однако это устройство имеет низкую точность компенсации дрейфа нуля Цель изобретения - уменьшение дрей фа нуля. Для этого в устройстве усиления постоянного тока инвертируюпщй вход операционного усилителя через последовательно соединенные первый размыкаю- щий ключ, первый элемент запоминания . и второй размыкающий ключ.соединен с выходной клеммой компе нсационного канала, причем точка соединения первого размыкающего ключа и первого элемента запоминания соединена с входной клеммой компенсационного канала, а точка соединения второго размыкающего ключа и первого элемента запоминанияс неинвертирующим входом операционного усилителя, при этом компенсационный канал выполнен в виде инвертирующего усилителя, выход которого соединен с, общей шиной устройства - через последовательно соединенные третий заьыкающий ключ, второй элемент запоминания и четвертый замыкающий ключ, причем точка соединения третьего замыкающего ключа и второго элемента запоминания соединена с входом инвер- тирующего усилителя, а точка соединения четвертого замыкающего ключа и

второго элемента запоминания являет ся входом компенсационного канала, выходом которого является выход инвертирукндего усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство усиления постоянного тока содержит операционный усилитель (ОУ) 1, цепь 2 отрицательной обратной связи, первый 3 и второй 4 размыкающие ключи, первый элемент запоми- нания 5 и компенсационный канал 6, содержащий инвертирующий усилитель 7,второй элемент запоминания 8, третий

9и четвертый 10 замыкающие ключи, опорный генератор И.

Устройство работает следующим образом.

В первом такте размыкающие ключи 3 и 4 замкнуты, замыкающие ключи 9 и

10разомкнуты. Дрейф нуля определяется в основном дрейфом нуля инвертирующего усилителя 7, а влияние дрейфа нуля ОУ 1 пренебрежительно мало, так как ослабляется в К раз. Первый элемент запоминания 5 включен в цепь отрицательной обратной связи инвертирующего усилителя 7 и одновременно между входами ОУ 1. При наличии цепи 2 к входам ОУ 1 приложены потенциалы, разность которых равна смещению нуля ОУ 1, и соответственно до этого напряжения заряжается первый элемент запоминания 5, включение которого в цепь отрицательной обратной связи позволяет обеспечить устойчивую работу схемы при большом коэффициенте К. Во втором такте размыкающие ключи 3

и 4 разомкнуты, а замыкающие хшючи 9 и 10 замкнуты. При этом инвертирующий усилитель 7 оказывается отключенньтм от источника сигнала и находится в режиме коррекции собственного дрейфа нуля путем запоминания его во втором элементе запоминания 8 дпя компенсации в последующем такте. Запомненное в первом такте напряжение прикладывается к неинвертирующему входу ОУ 1 и компенсирует дрейф нуля последнего.

Оба такта коррекции одновременно являются рабочими. Частота следования импульсов опорного генератора I1 f управляющего работой размыкающих 3 и 4

и замыкающих 9 и 10 ключей, определяется качеством элементов схемы.

Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно уменьшен дрейф нуля.

Формула изобретения

Устройство усиления постоянного тока, содержащее операционный усилитель с цепью отрицательной обратной связи, инвертирующий вход и выход которого соединены соответственно с

входом и выходом устройства и компенсационный канал,

отличающ е е с я тем,что, с целью уменьшения дрейфа нуля, инвертирующий вход операционного усилителя через после довательно соединенные первый размыканщий ключ, первый элемент запоминания и второй размыкающий ключ соединен с выходной клеммой компенсационного канала,, причем точка соединения первого размыкающего ключа и первого элемента запоминания соединена с входной клеммой компенсационного канала. а точка соединения второго размыкающего ключа и первого элемента запоминания - с неинвертирующим входом операционного усилителя, при этом компенсационный канал выполнен в виде инвертируимцего усилителя., выход которого соединен с общей шиной устройства через последовательно соединенные третий замыкаю1щй ключ, второй элемент запоминания и четвертый замыкающий ключ, причем точка соединения третьего замыкающего ключа и второго элемента запоминания соединена с входом инвертирукщего у силитёля,а точка соединения четвертого замыкающего ключа и второго элемента запоминания - является входом компенсационного канала, выходом которого является выход инвертирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 2.506.162, кл. Н 03 F 1/30, 1976.

2.Волгин Л. И. Линейные электрические хреобразователи для измерительных приборов и систем. М., Советское радио, 1971, с. 119, рис. 2.576

(прототип).