CS207985B1 - Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity - Google Patents
Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity Download PDFInfo
- Publication number
- CS207985B1 CS207985B1 CS205979A CS205979A CS207985B1 CS 207985 B1 CS207985 B1 CS 207985B1 CS 205979 A CS205979 A CS 205979A CS 205979 A CS205979 A CS 205979A CS 207985 B1 CS207985 B1 CS 207985B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- amplifier
- operational amplifier
- inverting input
- Prior art date
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 title claims description 9
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení elektronického zesilovače s velkým vstupním odporem, zejména pro dálkové přepínání velikosti zesílení.The invention relates to the connection of an electronic amplifier with a large input resistance, in particular for remote switching of the amplification amount.
V některých zařízeních, jako jsou například elektronické měřicí přístroje, měřicí ústředny, některá zařízení automatizační techniky, případně v chemické instrumentaci, je nutno zejména pro dálkové nebo automatické řízení vstupního rozsahu zařízení přepínat přesně, spolehlivě a často i rychle zesílení zesilovače.In some devices, such as electronic measuring instruments, control panels, some automation equipment or chemical instrumentation, it is necessary, in particular for remote or automatic control of the input range of the equipment, to switch the amplifier accurately, reliably and often quickly.
Je známo několik řešení přepínání zesílení elektronických zesilovačů. Jedním z nich je přepínání zpětnovazebních odporů zesilovače nebo odporů vstupního děliče zesilovače, případně některého jeho stupně, pomocí mechanického přepínače. Zásadní nevýhodou tohoto řešení je jeho nevhodnost pro dálkové přepínání zesílení zesilovače, zejména pro jeho velmi nízkou odolnost vůči poruchovým vlivům, vyskytujícím se mezi ovládacím a ovládaným místem.Several solutions for switching the gain of electronic amplifiers are known. One of them is to switch the feedback resistors of the amplifier or the resistors of the amplifier input divider or some of its stages by means of a mechanical switch. The main disadvantage of this solution is its unsuitability for remote switching of amplifier amplification, especially because of its very low resistance to disturbances occurring between the control and the control point.
Poněkud vhodnějším k těmto účelům je další řešení přepínání velikosti zesílení zesilovače, které spočívá v přepínání zpětnovazebních odporů zesilovače pomocí relé. Toto řešení však zpravidla vykazuje poměrně značnou mechanickou nespolehlivost a pomalost přepínání a v některých aplikacích je na závadu, tak jako v předcházejícím případě, odskakování kontaktů při spínání.A somewhat more suitable for this purpose is another solution of switching the amplifier amplitude by switching the amplifier feedback resistors by means of a relay. However, this solution usually exhibits relatively high mechanical unreliability and slow switching and in some applications it is a defect, as in the previous case, that the contacts bounce when switching.
Z těchto důvodů se v poslední době pro dálkové, případně automatické ovládání velikosti zesíleníy,, elektronických zesilovačů používá elektronických, nejčastěji polovodičových spínačů. Všechna známá > zapojení elektronických zesilovačů s přepínatelným zesílením vycházejí z přímé náhrady přepínače mechanického, případně elektromechanického, přepínačem elektronickým, zpravidla osazeným polovodičovými prvky, přičemž vlastní zapojení elektronického zesilovače, to je operační zesilovač, do jehož zpětnovazební smyčky se pomocí přepínače jednotlivě nebo po sekcích připojuje soubor odporů, zůstává v podstatě nezměněno.For these reasons, electronic, most often semiconductor switches have recently been used for remote or automatic control of the amplification magnitude of electronic amplifiers. All known circuits of electronic amplifiers with switchable gain are based on direct replacement of a mechanical or electromechanical switch with an electronic switch, usually fitted with semiconductor elements. set of resistors, remains essentially unchanged.
Společnou nevýhodou zmíněných elektronických zesilovačů, jejichž velikost zesílení je přepínána pomocí elektronických polovodičových spínačů je, že se u nich v plné míře projevují nepříznivé reálné vlastnosti polovodičového spínače, především odpor spínače v sepnutém stavu a závislost tohoto odporu na okolní teplotě a na přiloženém napětí.A common disadvantage of said electronic amplifiers, whose amplitude is switched by means of electronic semiconductor switches, is that they fully exhibit unfavorable real properties of the semiconductor switch, especially the switch resistance in the closed state and the dependence of this resistance on ambient temperature and applied voltage.
K poměrně nejdokonalejším elektronickým zesilovačům s přepínatelným zesílením, u něhož jsou zmíněné nevýhody do značné míry potlačeny, patří elektronický zesilovač zahrnující invertující analogový demultiplexer, který obsahuje operační zesilovač, k jehož ínvertujícímu vstupu je připojen přes vstupní odpor vstup řečeného demultiplexeru a přes jednotlivé zpětnovazební odpory jednotlivé výstupy demultiplexeru. Výstupy demultiplexeru jsou jednotlivě přes polovodičové spínače připojeny k výstupu operačního zesilovače, neinvertující vstup operačního zesilovače je připojen ke společnému vodiči a řídicí vstupy jednotlivých spínačů jsou připojeny k jim příslušným výstupům řídicího obvodu spínačů. Elektronický zesilovač dále obsahuje sčítací zesilovač, jehož vstupy jsou připojeny k výstupům invertujícího analogového demultiplexeru, přičemž vstupem elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením je vstup analogového demultiplexeru a jeho výstupem je výstup sčítacího zesilovače.Relatively sophisticated switchable gain electronic amplifiers in which these disadvantages are largely suppressed include an electronic amplifier comprising an inverting analog demultiplexer that includes an operational amplifier, the inverting input of which is connected via an input resistor of the input of said demultiplexer and individual feedback resistors demultiplexer outputs. The outputs of the demultiplexer are individually connected to the output of the operational amplifier via the semiconductor switches, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to a common conductor, and the control inputs of the individual switches are connected to their respective outputs of the switch control circuit. The electronic amplifier further comprises an addition amplifier whose inputs are connected to the outputs of an inverting analog demultiplexer, wherein the switchable gain electronic amplifier input is an analog demultiplexer input and the output is an addition amplifier output.
Nevýhodou tohoto typu elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením je jeho poměrně nízký vstupní odpor, který může být v některých aplikacích na závadu. Pro eliminaci tohoto nedostatku je pak nutno před zmíněný elektronický zesilovač předřadit další obvod obsahující zpravidla další aktivní prvky, což komplikuje a zdražuje celé zařízení.The disadvantage of this type of switchable gain electronic amplifier is its relatively low input resistance, which may be a malfunction in some applications. In order to eliminate this drawback, it is necessary to add to the electronic amplifier another circuit containing usually other active elements, which complicates and increases the cost of the whole device.
Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zapojení elektronického zesilovače s velkým vstupním odporem, zejména pro dálkové přepínání velikosti zesílení podle vynálezu, jehož podstatou je, že druhé konce vstupních odporů jsou jednotlivě připojeny mezi zpětnovazební odpory a spínače sériových zapojení zpětnovazebních odporů a spínačů a neinvertující vstup druhého operačního zesilovače je připojen k invertujícímu vstupu prvního operačního zesilovače, přičemž neinvertující vstup prvního operačního zesilovače je připojen ke vstupu zapojení a výstup druhého operačního zesilovače k výstupu zapojení.These disadvantages are largely eliminated by the connection of an electronic amplifier with a high input resistance, in particular for remote switching of the amplification magnitude according to the invention, in which the other ends of the input resistors are individually connected between the feedback resistors and switches the opamp is connected to the inverting input of the first opamp, the non-inverting input of the first opamp is coupled to the wiring input and the output of the second opamp to the wiring output.
Výhodou zapojení elektronického zesilovače podle vynálezu je, že se v něm neuplatňují nepříznivé reálné vlastnosti polovodičových spínačů. Tato vlastnost elektronického zesilovače plyne z toho, že sepnutý spínač lze zahrnout do přímé větve zpětnovazební smyčky prvního operačního zesilovače, jehož velké zesílení potlačí napěťový ofset, časovou a teplotní nestabilitu a nelinearitu zbytkového odporu polovodičového spínače v sepnutém stavu.The advantage of connecting the electronic amplifier according to the invention is that it does not apply the unfavorable real properties of the semiconductor switches. This feature of the electronic amplifier results from the fact that the closed switch can be included in the direct loop of the first operational amplifier's feedback loop, whose large amplification suppresses the voltage offset, time and temperature instability, and non-linearity of residual resistor of the semiconductor switch in the closed state.
Další výhodou zapojení elektronického zesilovače je, že vykazuje prakticky nekonečný vstupní odpor, obdobně jako je tomu obecně u neinvertujícího zesilovače s operačním zesilovačem.Another advantage of connecting an electronic amplifier is that it exhibits a virtually infinite input resistance, as is generally the case with a non-inverting amplifier with an operational amplifier.
Zapojení elektronického zesilovače s velkým vstupním odporem, zejména pro dálkové přepínání velikosti zesílení je schematicky znázorněno na výkrese.The connection of an electronic amplifier with a large input resistance, especially for remote switching of the amplification size, is schematically shown in the drawing.
Zapojení je opatřeno vstupem 1 a obsahuje operační zesilovač 3. Operační zesilovač 3 je opatřen invertujícím vstupem 4 a neinvertujícím vstupem 5 a výstupem 6. Zapojení dále obsahuje alespoň dva spínače 7, z nichž každý je opatřen řídicím vstupem 8 a řídicí obvod 9 spínačů, opatřený výstupy 10, které jsou připojeny k jim příslušným řídicím vstupům 8 jednotlivých spínačůThe wiring is provided with an input 1 and includes an operational amplifier 3. The operating amplifier 3 is provided with an inverting input 4 and a non-inverting input 5 and an output 6. The wiring further comprises at least two switches 7, each having a control input 8 and a control circuit 9 provided outputs 10, which are connected to their respective control inputs 8 of individual switches
7. Zapojení rovněž obsahuje zatěžovací odpor 11, alespoň dva zpětnovazební odpory 12 a společný vodič 13.7. The wiring also includes a load resistor 11, at least two feedback resistors 12 and a common conductor 13.
K invertujícímu vstupu 4 operačního zesilovače 3 je přes zatěžovací odpor 11 připojen společný vodič 13 a přes paralelní kombinaci sériových zapojení, z nichž každé obsahuje jeden zpětnovazební odpor 12 a jeden spínač 7, výstup 6 operačního zesilovače 3. Zapojení rovněž obsahuje druhý operační zesilovač 14, opatřený invertujícím vstupem 4 a neinvertujícím vstupem 5 a výstupem 6, přičemž k invertujícímu vstupu 4 druhého operačního zesilovače 14 je přes zpětnovazební odpor 19 připojen výstup 6 druhého operačního zesilovače 14 a současně vždy jedním koncem 15 alespoň dva vstupní odpory 18.A common conductor 13 is connected to the inverting input 4 of the operational amplifier 3 via a load resistor 11 and a parallel combination of series connections, each containing one feedback resistor 12 and one switch 7, an output 6 of the operational amplifier 3. The connection also includes a second operational amplifier 14. provided with an inverting input 4 and a non-inverting input 5 and an output 6, wherein the inverting input 4 of the second operational amplifier 14 is connected via the feedback resistor 19 to the output 6 of the second operational amplifier 14 and simultaneously at least two input resistors 18.
Druhé konce 16 vstupních odporů 18 jsou jednotlivě připojeny mezi zpětnovazební odpory 12 a spínače 7 sériových zapojení zpětnovazebních odporů 12 a spínačů 7. Neinvertující vstup 5 druhého operačního zesilovače 14 je připojen k invertujícímu vstupu 4 prvního operačního zesilovače 3. Neinvertující vstup 5 prvního operačního zesilovače 3 je připojen ke vstupu 1 zapojení a výstup 6 druhého operačního zesilovače 14 k výstupu 2 zapojení.The other ends 16 of the input resistors 18 are individually connected between the feedback resistors 12 and the series 7 switches of the feedback resistors 12 and the switches 7. The non-inverting input 5 of the second op amp 14 is connected to the inverting input 4 of the first opamp 3. it is connected to the wiring input 1 and the output 6 of the second operational amplifier 14 to the wiring output 2.
Charakteristické pro zapojení elektronického zesilovače podle vynálezu je, že pri jeho činnosti je sepnut vždy pouze jediný spínač 7, kdežto ostatní spínače 7 jsou rozpojeny.It is characteristic of the connection of the electronic amplifier according to the invention that only one switch 7 is closed at the same time, while the other switches 7 are open.
Je-li sepnut n-tý spínač 7 (n = 1, 2,..., N), a všechny ostatní spínače 7 jsou rozpojeny, je výstupní napětí zesilovače podle vynálezu kde n značí pořadové číslo sepnutého spínače 7, N celkový počet spínačů 7 v zapojení, u2n výstupní napětí zapojení pri sepnutém n-tém spínači 7, Uj vstupní napětí zapojení, Rj hodnotu zatěžovacího odporu 11, R2n hodnotu zpětnovazebního odporu 12, ke kterému je připojen n-tý, to je sepnutý spínač 7, R3n hodnotu vstupního odporu 18, který je připojen k n-tému spínači 7 a R4 hodnotu zpětnovazebního odporu 19.If nth switch 7 (n = 1, 2, ..., N) is closed and all other switches 7 are open, the output voltage of the amplifier according to the invention is n where n is the serial number of switch 7, N is the total number of switches 7 in the wiring, at 2n the output wiring voltage when the nth switch is closed 7, Uj the wiring input voltage, Rj the value of the load resistor 11, R 2n the value of the feedback resistor 12 to which the nth is connected, that is 3n the value of the input resistor 18, which is connected to the nth switch 7 and R 4, the value of the feedback resistor 19.
Ostatní zpětnovazební odpory 12 a odpovídající vstupní odpory 18 nemají na přenos zesilovače podle vynálezu vliv. Je zřejmé, že vhodnůu volbou poměru hodnot R2n a R3n zpětnovazebních odporů 12 a vstupních odporů 18 lze prakticky libovolně nastavit celkové zesílení elektronického zesilovače pro jednotlivé případy sepnutí příslušného spínačeThe other feedback resistors 12 and the corresponding input resistors 18 do not affect the transmission of the amplifier according to the invention. Obviously, by selecting the ratio of the values of R 2n and R 3n of the feedback resistors 12 and the input resistors 18, the total amplification of the electronic amplifier can be arbitrarily set for the individual switching cases of the respective switch.
7.7.
Zapojení elektronického zesilovače podle vynálezu lze aplikovat například v elektronických přístrojích s automatickým nebo dálkovým přepínáním vstupního, případně výstupního rozsahu, zejména v měřicích ústřednách. Zapojení lze obecně aplikovat ve všech zařízeních, ve kterých je třeba spolehlivě, přesně a rychle přepínat zesílení zesilovače při současném splnění podmínky vysokého vstupního odporu.The connection of the electronic amplifier according to the invention can be applied, for example, in electronic devices with automatic or remote switching of the input or output range, especially in metering units. The wiring can generally be applied to all devices where the amplifier gain must be switched reliably, accurately and quickly while meeting the high input resistance condition.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS205979A CS207985B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS205979A CS207985B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS207985B1 true CS207985B1 (en) | 1981-08-31 |
Family
ID=5356587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS205979A CS207985B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS207985B1 (en) |
-
1979
- 1979-03-29 CS CS205979A patent/CS207985B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS207985B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity | |
| US3015790A (en) | Addition circuit for step and continuous functions | |
| CS207986B1 (en) | Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance | |
| CS207987B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance | |
| CS205219B1 (en) | Connexion of analogue integrator with switchable time constant | |
| CS206690B1 (en) | Valve amplifier connexion with controllable amplification | |
| CS207897B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the controlled amplification | |
| CS207422B1 (en) | Connection of the electronic integrator with the switch-over time constant | |
| US4670663A (en) | Guarded switches for component scanner | |
| CS207991B1 (en) | Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification | |
| CS212487B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance part. for switching over the signal in the systems with time distribution of the translissions ways | |
| US3916330A (en) | Limiting circuit | |
| CS206689B1 (en) | Inverse valve amplifier connexion with controllable amplification | |
| CS211519B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance | |
| CS207202B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer | |
| US5994947A (en) | Low leakage solid state switch | |
| CS214346B1 (en) | Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over | |
| CS207900B1 (en) | Connection of the synchronnous rectifier | |
| KR0160659B1 (en) | Signal pick-up circuit in instrument | |
| CS220461B1 (en) | Differential amplifier circuitry with change-over amplification | |
| CS231226B1 (en) | Circuit for transmit of lower one from two signals | |
| SU1651233A1 (en) | Resistance-to-voltage transducer | |
| CS207978B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the controlled amplification polarity | |
| CS204603B1 (en) | Connection of the electronic transducer with the high input resistance | |
| CS205828B1 (en) | Connection of the phase sensitive rectifier |