Регулируемый усилитель постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H03G3/20 

(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ УСИЛИТЕЛЬ . ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к технике элек троизмерений Н может использоваться как усилитель постоянного тока с регулируем коэффициентом передачи. Известен р)егулируемь1й усилитель постоянного тока, содержащий операционный усилитель, охваченный цепью резистивной обратной связи, резистор, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, первый полевой -фанзистор, сток которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, исток с общей шиной, а затвор является входом управляющего сигнала, и второй полевой транзистор, сток которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя ij. Однако при таком включении операционного усилителя и полевых транзисторов на выходе операционт ого усилителя возникает паразитное постоянное напряжение, зависящее от управляющего напряжения и накладывающееся на выходное напряжение угнличчля. Наличие этого паразитного напряжения снижает точность установки коэффициента усиления при заданном динамическом диапазоне входных напряжений и заданном диапазоне регулировки коэффициента усиления. Цель изобретения - повышение точности установки коэффициента усиления. Для этого в регулируемом усилителе постоянного тока, содержащем операционный усилитель, охваченный цепью резистивной обратной связи, регистр, под- ключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, первый полевой транзистор, сток которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, исток - с общей шиной, а затвор является входом управляющего сигнала, и второй полевой транзистор, сток которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, между истоком второго полевого транзистора и общей шиной включен источник компенсирующего напряжения,- затвор второго полевого транзистора соединен с затвором первого полового транзистора, а второй пьшод резистора подключен к общей шине На чертеже изображена электрическая схема регулируемого усилителя постояниого тока. Регулнруег.лый усилитель постоянного тока содержит операционный усилитель 1, первый и второй полевые транзисторы 2 и 3, резисторы 4, 5 и источник компенсируюшего напряжения 6. Регулируемый усилитель постоянного тока работает следующим образом. Пусть на затворы первого и второго полевых транзисторов 2 и 3 подано такое напряжение, что сопротивления их каналов максимальны. Тогда коэффициент передачи входного делителя напряжения, образован ного резистором 5 и сопротивлением канала первого полевого транзистора 2, максимален, и входное напряжение U поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1 с минимальнь1м затуханием. Усилитель постоянного тока имеет максималы:1Ый коэффициент передачи. Одновременно коэффициент передачи делителя компенсирующего напряжения источника компенсирующего напряжения 6 образованного сопротивлением канала вто .рого полевого транзистора 3 и резистором 4, устанавливается минимальным, и влияние компенсирующего напряжения мало, В случае минимальньхх сопротивлений каналов первого и второго полевых транзисторов 2 и 3 входное напряжение U поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1 с максимальным затуханием, так как коэффициент передачи входного делителя минимален. Коэффициент передачи делителя компенсирующе го напряжения максимален, и на неинвертирующий вход поступает часть комггенсирующего напряжения от источника компен сирующего напряжения 6, которая компен сирует паразитное выходное натфяжение, возникающее вследствие изменения сопротивления канала первого полевого 7ран зистора 2. Так как паразитное вькодное напряжение и влияние компенсирующего напряжения зависят от величины управляющего напряжения, при соответствующе выборе компенсирующего напряжения н соответствующей зависимости сопротивления канала второго полевого транзистора 3 от велишшы управляющего напряжения достигается компенсация паразитного выходного напряжения операционного усилителя в щироких пределах изменения как коэффициента передачи усилителя гго тоянного тока, так и входного напряжения. За счет существенного снижения влияния паразитного выходного напряжения, возникающего в усилителях постоянного тока вследствие изменения напряжения на управляющем данном усилителе достигается повышение точности установки требуемого коэффициента передачи при заданных пределах его регулировки и заданном динамическом диапазоне входных напряжений; расширение динамического диапазона входных напряжений при заданных пределах регулировки коэффициента передачи и заданной точности его установки; расширение пределов регулировки коэффициента передачи при заданных динамическом диапазоне входных напряжений и точности установки требуемого коэффициента передачи. В зависимости от требований, предъявляемых к усилителю постоянного тока, в каждом конкретном случае проявляется одно из этих преимуществ данного устройства. Формулаизобретения Регулируемый усилитель постоянного тока, содержащий операционный усилитель, охваченный цепью резистивной обратной связи, резистор, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, первый полевой транзистор, сток которого соединен с инвертирующим входом опёрацисданого усилителя, исток - с общей щиной, а затвор является входом управля ющего сигнала, и второй полевой транзистор, сток которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, отличающийся тем, 4Toi с целью повышения точности установки коэффициента усиления, между иотоком второго полевого транзистора и общей щиной включен источник компенсирующего напряжения, затвор второго полевого транзистора соединен с батвором ; первого полевого транзистора, а второй вывод резистора подключен к общей шине. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l-EEectronuS, 1974, № 7, с. 122.