CS201314B1 - Amplifier with the transformerless symetrical output resistant to the short-circuit - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 201314 (11) (Bl) (22) Přihlášené 14 08 78(21) (PV 5302-78) (51) Int. Cl.3 H 03 F 3/195 (40) Zverejnené 29 02 80 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 15 06 82 (75)

Autor vynálezu ZODL JÁN ing. CSc. a SZABO MILAN, BRATISLAVA (54) Zosilňovač s beztransformátorovým symetrickým výstupom odolnýmvoči skratu

Vynález sa týká zosilňovača s beztransfor-mátorovým symetrickým výstupom odolnýmvoči skratu. K vysokokvalitnému přenosu nízkofrek-venčných signálov v štúdiovej elektroakusti-ke a v' meracej technike sa výhodné používa-jú symetrické přenosové cesty pre ich dobrúodolnost voči vnikaniu vonkajších rušivýchsignálov do týchto přenosových ciest.

Symetrické výstupy zosilňovača, ktoré do-dávajú signál do přenosových ciest možno rie-šiť dvomi spósobmi: — Použitím výstupných transformátorov. — Vhodným zapojením elektronických prvkovv zosilňovači tak, že sa vytvoria dva symet-rické výstupy voči zemnej zvierke zosilňo-vača, na ktorých sú signály do amplitudrovnaké, avšak voči sebe fázovo vzájomneposunuté o 180°.

Zosilňovače so symetrickým výstupoms odizolovaným oddělovacím transformátoromje nevyhnutné použit v případe potřeby gal-vanickej izolácie zosilňovača od prenosovejcesty.

Nevýhodou týchto riešení je velká váha aobjem transformátora, zhoršenie elektrickýchparametrov zosilňovača, ako je velká výstup-ná impedancia zosilňovača, zvýšené nelineár-ně skreslenie prenášaných signálov najma nanízkých kmitočtech a zváčšenia presluchu medzi přenosovými cestami spósobené roz-ptylom magnetického toku transformátora.

Doteraz známe riešenia zosilňovačov s bez-transformátorovým symetrickým výstupomodolným voči skratu, ktoré sa výhodné po-užívej ú pri přenose signálu na krátké vzdia-lenosti, kde nie je nevyhnutné použit galva-nická izoláciu zosilňovača od prenosovejcesty, sa vyznačuj ú nasledovnými nevýhoda-mi:

Zosilňovače s beztransformátorovým sy-metrickým výstupom odolným voči skratu,kterých vstup je symetrický nepotláčajúci sú-hlasný vstupný signál, čím sa zhoršuje odol-nost prenosovej cesty voči vnikaniu vonkaj-ších rušivých signálov do prenosovej cesty.

Zosilňovače s beztransformátorovým sy-metrickým výstupom odolným voči skratu,ktorých vstup je nesymetrický, používájúaspoň v jednej vetve diferenčný zosilňovačprincipiálně zapojený podlá obr. 1, kde v ope-račnom zosilňovači je použitá kombinovanávazba do invertujúceho i neinvertujúcehovstupu, čím pri spracovaní velkých signálovdochádza najma u použitých monolitickýchoperačných zosilňovačov k prekročeniu dovo-lenej hodnoty diferenčného napátia.

Vyššie uvedené nedostatky doterajších rie- šení sú odstraněné zosilňovačom s beztrans- formátorovým symetrickým výstupom odol- 201314 2 ným voči skratu podlá vynálezu, ktorého pod-stata spočívá v tom, že nesymetrický vstup jepřipojený cez prvý odpor k neinvertujúcemuvstupu prvého operačného zosilňovača a sú-časne cez druhý odpor k invertujúcemu vstu-pu druhého operačného zosilňovača, pričomobidva operačně zosilňovače majú v sebe za-budovánu ochranu voči skratu na výstupe avýstup prvého operačného zosilňovača je pře-pojený cez třetí odpor s invertujúcim vstupomprvého operačného zosilňovača, ktorý je cezštvrtý odpor přepojený so zemnou zvierkouzapojenia a výstup druhého operačného zo-silňovača je přepojený cez piaty odpor s in-vertujúcim vstupom druhého operačného zo-silňovača, pričom výstupy oboch operačnýchzosilňovačov tvoria výstupy zosilňovača s bez-transformátorovým výstupem odolným vočiskratu a sú vzájomne přepojené cez v sériizapojený siesty odpor a siedmy odpor, kto-rých spoločná zvierka je přepojená na vstupprvého oddelovacieho zosilňovača neinvertu-júceho typu, ktorého výstup je přepojený jed-nak cez osmy odpor s neinvertujúcim vstupomprvého operačného zosilňovača a súčasne vý-stup oddelovacieho zosilňovača je připojenýna vstup druhého oddelovacieho zosilňovačainvertujúceho typu, ktorého výstup je připo-jený cez deviaty odpor s invertujúcim vstu-pom druhého operačného zosilňovača.

Novým riešením zosilňovača s beztransfor-mátorovým symetrickým výstupom odolnýmvoči skratu, ktorý je predmetom vynálezu, sadocieli vytvorenie elektronického symetric-kého výstupu zosilňovača, ktorý je odolnývoči skratu na oboch výstupných zvierkach,pričom skratovaním 1’ubovol’nej jednej vý-stupnej zvierky, sa výkon dodávaný do zá-ťaže nezmení a toto riešenie nezhoršujepoměr užitočného a súhlasného signálu v pre-nosovej ceste a umožňuje spracovať i velkésignály, bez ohrozenia činnosti diferenčnýchvstupov použitých operačných zosilňovačov.

Vynález bude teraz bližšie vysvětlený po-mocou přiloženého výkresu, na ktorom obr. 1představuje známy zosilňovač s beztransfor-mátorovým symetrickým výstupom odolnýmvoči skratu, ktorého vstup je nesymetrický aobr. 2 je zosilňovač s beztransformátorovýmsymetrickým výstupom odolným voči skratupodlá vynálezu.

Zosilňovač s beztransformátorovým symet-rickým výstupom odolným voči skratu, ktorýje predmetom vynálezu (obr. 2), je riešenýtak, že jeho nesymetrický vstup 1, 10 je při-pojený cez prvý odpor R1 na neinvertujúcivstup 2 prvého operačného zosilňovača OZ1a súčasne cez druhý odpor R2 k invertujúce-mu vstupu 8 druhého operačného zosilňovačaOZ2. Obidva operačně zosilňovače OZ1 a OZ2majú v sebe zabudovanú ochranu voči skratuna výstupe. Výstup 3 prvého operačného z©-silňovača OZ1 je přepojený cez třetí odporR3 s invertujúcim vstupom 4 prvého operač-ného zosilňovača OZ1, ktorý je cez štvrtý od-por R4 přepojený so zemnou zvierkou 10 za-pojenia. Výstup 9 druhého operačného zosilňovača OZ2 je přepojený cez piaty odporR5 s invertujúcim vstupom 8 druhého operač-ného zosilňovača OZ2. Výstupy 3 a 9 obochoperačných zosilňovačov OZ1 a OZ2 tvoriavýstupy zosilňovača s beztransformátorovýmvýstupom odolným voči skratu a sú vzájomnepřepojené cez dva v sérii zapojené odpory R6a R7, ktorých spoločná zvierka 5 je připojenána vstup prvého oddelovacieho zosilňovačaneinvertujúceho typu NOZI. Výstup 6 prvéhooddelovacieho zosilňovača NOZI je přepojenýcez osmy odpor R8 k neinvertujúcemu vstupu2 prvého operačného zosilňovača OZ1 a navstup druhého oddelovacieho zosilňovača in-vertuj úceho typu IOZ2, ktorého výstup jepřepojený cez deviaty odpor R9 s invertujú-cim vstupom 8 druhého operačného zosilňo-vača OZ2.

Funkcia zosilňovača s beztransformátoro-vým symetrickým výstupom odolným vočiskratu podlá vynálezu je rozdielna podl’a sta-vu na výstupných zvierkach 3 a 9 zosilňova-čov OZ1 a OZ2. V případe, že žiadna z vý-stupných zvierok 3 a 9 nie je skratovaná sospolečnou zemnou zvierkou 10, potom vstupnénapátie U1 vedené cez odporový dělič Rl, R8je zosilnené cez prvý operačný zosilňovačOZ1, ktorého zosilnenie je dané odpormi R3,R4 na výstupné napátie U2. Súčasne vstupnénapátie U1 je zosilnené druhým operačnýmzosilňovačom OZ2, ktorého velkost zosilneniaje určená odpormi R2 a R5 tak, že jeho vý-stupné napátie je —U2. Potom velkosť vý-stupného napátia na symetrickom výstupe 3,4 je U3 = 2U2 a v spoločnej zvierke 5 odpo-rov R6 a R7, ktoré majú rovnakú hodnotu od-poru, je nulové napátie, čím spátná vázba cezprvý oddělovací zosilňovač neinvertujúcehotypu NOZI a druhý oddělovací zosilňovač in-vertujúceho typu IOZ2 nie je v činnosti.V případe, že výstupná zvierka 9 zosilňovačaOZ2 je skratovaná so spoločnou zemnouzvierkou 10, potom v spoločnej zvierke 5 saobjaví polovičná velkosť výstupného napátia,ktoré cez prvý oddělovací zosilňovač neinver-tujúceho typu NOZI posobí ako kladná spat-ná vázba na neinvertujúci vstup 2 prvéhooperačného zosilňovača OZ1, ktorého napáťo-vé zosilnenie sa zváčší dvojnásobné a spátnávázba vedená cez druhý oddělovací zosilňo-vač invertuj úceho typu IOZ2 a odpor R9 dovstupu 8 druhého operačného zosilňovača OZ2posobí ako záporná spátná vazba, ktorá spó-sobí odbudenie vstupu tohto operačného zo-silňovača, ktorého výstup je skratovaný. V případe, že výstupná zvierka 3 zosilňo-vača OZ1 je skratovaná so spoločnou zemnouzvierkou 10, potom spátná vázba vedená zospoločnej zvierky 5 cez prvý oddělovací zo-silňovač NOZI a druhý oddělovací zosilňovačIOZ2 posobí ako kladná spátná vazba do dru-hého operačného zosilňovača OZ2, ktoréhonapáťové zosilnenie stúpne dvojnásobné a sú-časne spátná vázba cez prvý oddělovací zosil-ňovač NOZI a odpor R8 vedená na neinver-tujúci vstup 2 prvého operačného zosilňovačaOZ1 posobí ako záporná spátná vázba, ktorá

Claims (1)

1. 3 odbudí zosilňovač OZ1, ktorého výstup jeskratovaný. Zosilňovač s beztransformátorovým symet- rickým výstupom, odolný voči skratu podl’avynálezu sa používá v štúdiovej elektroakus-tike a v meracej technike. PREDMET VYNÁLEZU Zosilňovač s beztransformátorovým symet-rickým výstupom odolným voči skratu, vy-značujúci sa tým, že nesymetrický vstup (1a 10) je připojený cez prvý odpor (Rl) k ne-invertujúcemu vstupu (2) prvého operačnéhozosilňovača (OZ1) a súčasne cez druhý odpor(R2) k invertujúcemu vstupu (8) druhého ope-račného zosilňovača (OZ2), pričom obidvaoperačně zosilňoVače (OZ1 a OZ2) majú v se-be zabudovanú ochranu voči skratu na vý-stupe a výstup (3) prvého operačného zosilňo-vača (OZ1) je přepojený cez třetí odpor (R3)s invertujúcim vstupom (4) prvého operačné-ho zosilňovača (OZ1), ktorý je cez štvrtý od-por (R4) přepojený so zemnou zvierkou zapo-jenia (10) a výstup (9) druhého operačnéhozosilňovača (OZ2) je přepojený cez piaty od-por (R5) s invertujúcim vstupom (8) druhého operačného zosilňovača (OZ2), pričom výstu-py (3, 9) oboch operačných zosilňovačov (OZ1a OZ2) tvoria výstupy zosilňovača s beztrans-formátorovým výstupom odolným voči skra-tu a sú vzájomne přepojené cez v sérii zapo-jený siesty odpor (R6) a siedmy odpor (R7),ktorých spoločná zvierka (5) je přepojená navstup prvého oddelovacieho zosilňovača ne-invertujúceho typu (NOZI), ktorého výstup (6) je přepojený jednak cez osmy odpor (R8)s neinvertujúcim vstupom (2) prvého operač-ného zosilňovača (OZ1) a súčasne výstup (6)oddelovacieho zosilňovača (NOZI), je připo-jený na vstup druhého oddelovacieho zosil-ňovača invertujúceho typu (IOZ2), ktoréhovýstup (7) je připojený cez deviaty odpor (R9)s invertujúcim vstupom (8) druhého operač-ného zosilňovača (OZ2). 2 výkresy