CS207986B1 - Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance - Google Patents
Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance Download PDFInfo
- Publication number
- CS207986B1 CS207986B1 CS206079A CS206079A CS207986B1 CS 207986 B1 CS207986 B1 CS 207986B1 CS 206079 A CS206079 A CS 206079A CS 206079 A CS206079 A CS 206079A CS 207986 B1 CS207986 B1 CS 207986B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- operational amplifier
- amplifier
- inverting input
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 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
(54) Zapojení elektronického analogového zesilovače s velkým vstupním odporem(54) Connection of electronic analog amplifier with high input resistance
Vynález se týká zapojení elektronického analogového zesilovače s velkým vstupním odporem.The present invention relates to an electronic analog amplifier with a high input resistance.
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. Podstatnou 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 the amplifier gain, especially for its very low resistance to disturbances occurring between the control and the control point.
Poněkud vhodnějším k těmto účelům je další řešení přepínání zesílení elektronického 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 jejich spínání.Somewhat more suitable for this purpose is another electronic amplifier switching switching solution which consists in 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 them.
Z těchto důvodů se v poslední době pro dálkové, případně automatické přepínání velikosti zesílení elektronických zesilovačů používá elektronických spínačů. Všechna známá zapojení elektronických zesilovačů s přepínatelným zesílením vychází z přímé náhrady mechanického, případně elektromechanického přepínače 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 množina odporů, zůstává v podstatě nezměněno.For these reasons, electronic switches have recently been used for remote or automatic switching of the amplification amount of electronic amplifiers. All known circuits of switchable gain electronic amplifiers are based on direct replacement of a mechanical or electromechanical switch with an electronic switch, usually fitted with semiconductor elements, and the actual connection of an electronic amplifier, ie an operational amplifier, whose feedback loop connects a set of resistors individually or in sections. , 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 nichž jsou zmíněné nevýhody do značné míry potlačeny, patří elektronický zesilovač zahrnující invertující analogový demultiplexer, který obsahuje operační zesilovač, k jehož invertujícímu vstupu je připojen přes vstupní odpor vstup demultiplexeru a přes jednot207986 livé 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 invertujícího analogového demultiplexeru a jeho výstupem je výstup sčítacího zesilovače.Relatively sophisticated switchable, amplified electronic amplifiers in which these disadvantages are largely suppressed include an electronic amplifier comprising an inverting analogue demultiplexer that includes an operational amplifier to which an inverting input is connected via the input resistor of the demultiplexer input and via single feedback resistors. individual outputs of the demultiplexer. 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 a summation amplifier whose inputs are connected to the outputs of the inverting analog demultiplexer, wherein the input of the switchable gain electronic amplifier is the input of the inverting analog demultiplexer and its output is the summing 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 analogového zesilovače s velkým vstupním odporem podle vynálezu, jehož podstatou je, že neinvertující vstup druhého operačního zesilovače je připojen k neinvertujícímu 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 high input resistor electronic analog amplifier of the present invention, which is that the non-inverting input of the second opamp is connected to the non-inverting input of the first opamp, the non-inverting input of the first opamp is connected to the input and output of the second operational amplifier to output wiring.
Výhodou zapojení elektronického analogového zesilovače s velkým vstupním odporem podle vynálezu je, že se v něm neuplatňují nepříznivé reálné vlastnosti polovodičových spínačů. Tato vlastnost elektronického analogového zesilovače plyne z toho, že sepnutý spínač lze zahrnout do přímé větve zpětnovazební smyčky prvního operačního zesilovače, jehož velké zesílení potlačí napěťový ofset, časovou i teplotní nestabilitu a nelinearitu zbytkového odporu polovodičového spínače v sepnutém stavu.The advantage of wiring the electronic analog amplifier with high input resistance according to the invention is that it does not apply the unfavorable real properties of the semiconductor switches. This feature of the electronic analog amplifier results from the fact that the closed switch can be included in the direct loop of the feedback loop of the first operational amplifier, whose high amplification suppresses the voltage offset, time and temperature instability, and non-linearity of residual resistance of the semiconductor switch.
Další výhodou zapojení elektronického analogového zesilovače je, že vykazuje prakticky nekonečný vstupní odpor.Another advantage of connecting an electronic analog amplifier is that it has a virtually infinite input resistance.
Zapojení elektronického analogového zesilovače s velkým vstupním odporem je schematicky znázorněno na výkrese.The connection of the electronic analog amplifier with high input resistance is schematically shown in the drawing.
Zapojení je opatřeno vstupem 1 a výstupem 2 a obsahuje první operační zesilovač 3. První operační zesilovač 3 je opatřen invertujícím vstupem 4 a neinvertujícím vstupem 5 a výstupem 6. Zapojení rovněž 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 spínačů 7. Zapojení dále obsahuje odpor 11; alespoň dva zpětnovazební odpory 12 a společný vodič 13.The wiring is provided with input 1 and output 2 and comprises a first operational amplifier 3. The first operational amplifier 3 is provided with an inverting input 4 and a non-inverting input 5 and an output 6. The wiring also comprises at least two switches 7 each having control input 8 and a control input. a switch circuit 9 provided with outputs 10 which are connected to their respective control inputs 8 of the individual switches 7. The wiring further comprises a resistor 11; at least two feedback resistors 12 and a common conductor 13.
K invertujícímu vstupu 4 prvního operačního zesilovače 3 je přes 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 prvního operačního zesilovače 3.A common conductor 13 is connected to the inverting input 4 of the first operational amplifier 3 via a resistor 11 and through a parallel combination of series connections, each containing one feedback resistor 12 and one switch 7, an output 6 of the first operational amplifier 3.
Zapojení rovněž obsahuje druhý operační zesilovač 14, opatřený invertujícím vstupem 4 a neinvertujícím vstupem 5 a výstupem 6. K invertujícímu vstupu 4 druhého operačního zesilovače 14 je přes zpětnovazební odpor 15 připojen výstup 6 druhého operačního zesilovače 14 a současně vždy jedním koncem 16 alespoň dva vstupní odpory 17. Druhé konce 18 vstupních odporů 17 jsou jednotlivě připojeny mezi zpětnovazební odpory Í2 a spínače 7 sériových zapojení zpětnovazebních odporů 12 a spínačů 7.The circuit also includes a second opamp 14 provided with an inverting input 4 and a non-inverting input 5 and an output 6. The inverting input 4 of the second opamp 14 is connected via an output resistor 15 to the inverting input 15 and simultaneously at least two input resistors 17. The other ends 18 of the input resistors 17 are individually connected between the feedback resistors 12 and the switches 7 of the series connections of the feedback resistors 12 and the switches 7.
Neinvertující vstup 5 druhého operačního zesilovače 14 je připojen k neinvertujícímu vstupu 5 prvního operačního zesilovače 3, přičemž 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 non-inverting input 5 of the second opamp 14 is connected to the non-inverting input 5 of the first opamp 3, the non-inverting input 5 of the first opamp 3 is connected to the wiring input 1 and the output 6 of the second opamp 14 to the wiring output 2.
Charakteristické pro zapojení elektronického analogového zesilovače podle vynálezu je, že při jeho činnosti je sepnut vždy pouze jediný spínač 7, kdežto všechny ostatní spínače 7 jsou rozpojeny.It is characteristic of the connection of the electronic analogue amplifier according to the invention that only one switch 7 is closed at all times while all 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 při sepnutém n-tém spínači 7, ux vstupní napětí zapojení, Rj hodnotu odporu 11, R2n hodnotu zpětnovazebního odporu 12, ke kterému je pnpojen n-tý, to je sepnutý spínač 7, R3n hodnotu vstupního odporu 17, který je připojen k n-tému spínači 7 a R4 hodnotu zpětnovazebního odporu 15 druhého operačního zesilovače 14.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 wiring, u 2n output wiring voltage when nth switch is closed 7, u x wiring input voltage, Rj resistance value 11, R 2n value of feedback resistor 12 to which nth switch is connected, that is switch 7, R closed 3n the value of the input resistor 17, which is connected to the nth switch 7 and R 4, the value of the feedback resistor 15 of the second operational amplifier 14.
Je zřejmé, že volbou poměru hodnot R2n, R3n lze zvolit požadované zesílení zesilovače pro jednotlivé sepnutí spínače 7. Ostatní zpětnovazební odpory 12 a odpovídající vstupní odpory 17 nemají vzhledem k velkému odporu ostatních spínačů 7 v rozpojeném stavu na zesílení zesilovače vliv.Obviously, by selecting the ratio of R 2n , R 3n , the desired amplifier gain can be selected for each switch 7 switching.
Zapojení elektronického analogového zesilovače podle vynálezu lze aplikovat například v elektronických přístrojích s automatickým 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 analog amplifier according to the invention can be applied, for example, in electronic devices with automatic switching of the input or output range, in particular 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 |
|---|---|---|---|
| CS206079A CS207986B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS206079A CS207986B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS207986B1 true CS207986B1 (en) | 1981-08-31 |
Family
ID=5356601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS206079A CS207986B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS207986B1 (en) |
-
1979
- 1979-03-29 CS CS206079A patent/CS207986B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0556685B2 (en) | ||
| CS207986B1 (en) | Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance | |
| US3015790A (en) | Addition circuit for step and continuous functions | |
| CS207985B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity | |
| CS207987B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance | |
| US5032801A (en) | High performance attenuator configuration | |
| CS207897B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the controlled amplification | |
| CS206690B1 (en) | Valve amplifier connexion with controllable amplification | |
| US4670663A (en) | Guarded switches for component scanner | |
| CS205219B1 (en) | Connexion of analogue integrator with switchable time constant | |
| US3916330A (en) | Limiting circuit | |
| CS206689B1 (en) | Inverse valve amplifier connexion with controllable 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 | |
| CS207422B1 (en) | Connection of the electronic integrator with the switch-over time constant | |
| US6825717B2 (en) | Feedback network and amplifier and/or converter circuit with a feedback network | |
| CS207991B1 (en) | Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification | |
| CS211519B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance | |
| CS207202B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer | |
| US20050062584A1 (en) | High-linearity switched-resistor network for programmability | |
| WO1990016114A1 (en) | Digital to analog converters | |
| US5994947A (en) | Low leakage solid state switch | |
| KR0160659B1 (en) | Signal pick-up circuit in instrument | |
| US3599101A (en) | Solid state direct current tester for microcircuits | |
| CS207900B1 (en) | Connection of the synchronnous rectifier | |
| CS214346B1 (en) | Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over |