Усилитель постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H03F3/38 

Изобретение относится к усилительной технике и может -быть использова но в усилителях типа М-ДМ для усиления сигналов постоянного тока от источников с -большим внутренним сопротивлением.

Известны усилители постоянного тока типа М-ДМ, содержащие модулятор, усилитель переменного напряжения, демодулятор и генератор управляющего напряжения Ll

Недостатком данного усилителя постоянного тока является невысокая точность передачи входного сигнала вследствие небольшой величины входного сопротивления модулятора.

Наиболее близок к предлагаемому усилитель, содержащий модулятор, усилитель переменного напряжения, демодулятор, фильтр нижних частот и источник управляющего напряжения, выход которого соединен с входами управления модулятора и демодулятора С.

Недостатком известного усилителя постоянного тока является невысокая точность передй и сигнала от источника с большим -внутренним сопротивлением, вследствие потерь сигнала на внутреннем сопротивлении источника из-за небольшого входного сопротивления модулятора и усилителя переменного напряжения.

Цель изобретения - повмкение точности передачи входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в усилитель постоянного тока, содержащий источник входного сигнала, имеющий первую и вторую выходные клеммы, а также последовательно . соединенные модулятор, имею1ций первый и второй входы, усилитель переменного напряжения, демодулятор и фильтр нижних частот, причем первая выход20ная клемма источника входного сигнала соединена с первым входом . лятора, второй вход которого присоединен к общей шине, а также источник которого соединен с управляющими вхо дами модулятора и демодулятора, введен операционный усилитель, инвертир ющий вход которого соединен с первым входом модулятора и через первый бло обратной связи с выходом операционного усилителя, который через второй блок обратной связи присоединен к вт рой выходной клемме источника входного сигнала, которая через последовательно соединенные первый управляемый ключ, элемент запоминания, инвертор и второй управляемый ключ сое динена с общей шиной, при этом точка соединения инвертора и второго управ ляемого ключа соединена с неинеертирующим входом операционного усилите,ля, а входы управления первого и вто рого управляемых ключей соединены со вторым входом источника правляющего напряжения. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого усилителя. Предлагаемый усилитель содержит источник 1 входного сигнала, модулятор 2, усилитель 3 переменного напряжения, демодулятор А, фильтр 5 нижних частот, источник 6 управляю щего напряжения, первый 7 и второй 8блоки обратной связи, опера ионный усилитель 9, первый 10 и второй 11 управляемые ключи, элемент 12 за- поминания, инвертор 13, первая k и вторая 15 выходные клеммы источника входного сигнала и первый 1б и второй 17 входы модулятора 2. Усилитель постоянного тока работает следующим образом. В некоторый момент времени управляемые ключи 10 и 11 замыкаются сигналом со второго выхода источника 6 управляющего напряжения. В этом случае напряжение в точке соединения второй выходной клеммы 15 источника 1 входного сигнала и второго блока 8 обратной связи при достаточно большой абсолютной величине номинального коэффициента усиления операционного усилителя 9и коэффициенте передачи второго блока 8 обратной связи, близком к единице, практически равно по величине и противоположно по знаку вы.ходкому напряжению источника 1 входного сигнала. Это напряжение в течение интервала замыкания управляемых ключей 10 и 11 поступает на элена нем;. Модулятор 2 и усилитель 3 переменного напряжения в это время отключены от источника 1 входного сигнала, так как сигнал управления на первом выходе источника 6 управляющего напряжения отсутствует. После размыкания управляемых ключей 10 и 11 на неинвертирующий вход операционного усилителя 9 поступает ранее запомненное элементом 12 запоминания и инвертированное инвертором 13 напряжение, равное по велиличине и знаку выходному напряжению источнии;а 1 входного сигнала, первая выходная клемма 14 которого через модулятор 2 подключается к входу усилителя 3 переменного напряжения, демодулируется демодулятором t и фильтруется фильтром 5 нижних частот. При этом подключение входных сопротивлений замкнутого модулятора 2 и усилителя 3 переменного напряжения к инвертирующему выходу операционного усилителя 9 не вызывает уменьшения величины напряжения на инвертирующем входе операционного усилителя 9 из-за падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника 1 входного сигнала, так как уменьшение напряжения на инвертирующем входе операционного усилителя 9 компенсируется увеличением входного напряжения второго блока 8 обратной связи, которое по отношению к первому входу 16 модулятора 2 действует последовательно с напряжением источника 1 входного сигнала. Наиболее полно свойство стабилизации напряжения на входе модулятора 2 при изменении его входного сопротивления и изменения выходного сопротивления источника входного сигнала реализуется в предлагаемом усилителе постоянного тока при малом коэффициенте передачи выходного напряжения операционного усилителя 9 первым блоком обратной связи 7 на инвертирующий вход операционного усилителя 9. В частности, при выполнении первого блока 7 обратной связи, например, в виде резистора, достаточНО чтобы величина сопротивления этого резистора была намного больше внутреннего сопротивления источника входного сигнала. Преимуществом предлагаемого усилителя постоянного тока является повышенная точность передачи сигналов