Усилитель постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H03F1/34 

; Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использовать, ся в цифровых прибораис и информаци- 1 онно-измерительных системах. I

Усилители постоянного напряженнгя широко используются в цифровых иэ14е рительных приборах и различных узлах информационно-измерительных систем. Одной из важнейших задач при ргъзра.ботке полобтлх усилителей является снижение входного тока и его дрейфа при сохранении высокого входного сопротнблёная.

Известен усили ёль„ солержапрй дифференцисшьный операционный усяшитель, звено параллельной отрицательной .обратной связи и цепь автоматической комп1гнсации входного тока. Компенсация ёходаюго тока осуществляется за счет тока, поступающего из катушки индуктивности, запомингшщей величину входного тока на специально отводимом интервале времени. На этом интервале раз швается нГепь обратной связи и между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя включается катушка индуктивности 13.

Однако известный усилитель с авто матйческой компенсацией входного тока не допуска:ет применения последовательной отрицательной обратной связи для увеличения входного противления,г.; содержит нетехнологи 1НЬЕ(1 запоминающий элемент - катушку индуктнвности, требует сложнЕ11х корректирующих звеньев для обеспечения устойчивости.

Наиболее близким к предлагаемому является усилитель постояннрго напряжения, содержащий дафференциальньш усилитель с несимметричным выходом, неинвертиругяций вход которого через . первый ключ соединен с входной 1шем- мой усилителя постоянного напряжения и непосредственно - с цепью из последовательно соединённых резистора и конденсатора,- при этом точка соединения резистора и первой обкладки конденсатора подключена к цепи обрат1{ой , содержащей второй ключ С2 ,

Недостатком такого устройства является низкая точностей, компенсгщии дрейфа входного тока при подаче входного и съеме выходного сигналов Ьтносительно общей шины.

Цель изобретения - повышение точности компенсации дрейфа входного тока.

Поставленная цель достигается тем что в известном усилителе в цепь обратной связи включен инвертор, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход - 6. вторым ключом, при этом инвертирующий вход дифференциального усилителя через первый дополнительный резистор соединен с его выходом и через второй дополнительный резистор с общей шиной, а между инвертирующим входом дифференциального усилителя и второй обкладкой конденсатора введены последовательно соединенные повторитель и третий дополнительный резистор.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Усилитель постоянного напряжения содержит дифференциальный усилитель 1 с нecи Ф4eтpиччым выходом, неинвертирующий вход которого через первый ключ 2 соединен с входной клеммой ; .усилителяпостоянного напряжения и непосредственно - с цепью из последовательно соединенных резистора 3 и конденсатора 4, при этом точка соединения резистора 3 и первой обкладки конденсатора 4 подключена к цери обратной связи, содержащей второй ключ 5, инвертор б, вход кото рого связан с выходом дифференциального . усилителя 1, а выход - с вторым ключом 5t при этом инвертирующий вхо дифференциального усилителя 1 через первый дополнительный резистор 7 сое динен с его выходом и через второй дополнительный резистор 8 с общей шиной, а между инвертирующими входом да фференциального усилителя 1 и второй обкладкой конденсатора 4 включены последовательно соединенные повторитель 9 и третий дополнительный резистор 10.

Каждый цикл работы усилителя постоянного напряжения состоит из двух интервалов. На первом интервале первый ключ 2--разомкнут, второй ключ 5 замкнут. При этом вход усилителя постоянного напряжения отсоединен от источника входного сигнала. На конденсаторе 4 запомин ается напряжение

t-f).

Jgx входной ток коррактируе- 55 мого дифференциального усилителя 1;

R - сопротивление резистора 3; Kg (где K-J коэффициент усиления корректируемого диф- 60 ференциального усилителя); kj - коэффициент усиления инвертора 6.

При К Kj 1 величина Uj -Ggx втором интервале .первый ключ 2

замкнут, за счет чего вход усилителя постоянного напряжения оказывается подсоединенным к источнику входного сигнала, а второй ключ 5 разомкнут. В этом случае усилитель постоянного напряжения усиливает входной сигнал, через резистор 3 протекает ток, равный U ;/R J-3ex и компенсирующий входной ток дифференциального усилителя 1. Резистор 3 практически не оказывает шунтирующего действия на входное сопротивление усилителя постоянного напряжения, поскольку с помощью повторителя 9 напряжения разность потенциалов на концах цепи третий дополнительный резистор 10-конденсатор 4-резистор 3 поддерживается на втором интервале неизменной. Трети-й дополнительный резистор 10 служит для фильтрации шумов на первом интервале. На практике его сопротивление для более полной компенсации Эв олжно быть много меньше сопротивления резистора-3. С целью инверсии входного напряжения и получения дополнительного усиления может быть использован выходной сигнал инвертирующего усилителя устройства компенсации.

Использование предлагаемого устройства позволяет скомпенсировать входной ток при обеспечении высокого входного, сопротивления при подаче входного и съема выходного сигналов относительно одной общей шины.

Формула изобретения

Усилитель постоянного напряжения, содержащий дифференциальный усилител с несимметричным выходом, неинвертирующий вход которого через первый ключ соединен с входной клеммой усилителя постоянного напряжения и непосредственно - с цепью из последовательно соединенных резистора и конденсатора, при этом-точка соединения резистора и первой обкладки конденсатора подключена к цепи обратной связи ,. содержащей второй ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения .точности компенсации дрейфа входного тока, в цепи обратной связи включен инвертор, вход которог соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход - с вторым ключом при этом инвертирующий вход дифференциального усилителя через первый дополнительный резистор соединен с . его выходом и через второй дополнительный резистор с общей шиной, а . между инвертирующим входом дифференци.ального усилителя и второй обкладкой конденсатора введены последовательно соединенные повторитель

И третий дополнительный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 190426, кл. Н 03 F 3/34, 1966.

2.Патент Англии I 1261211, кл. Н 03 F 1/34, 1972 (прототип).