CS207987B1 - Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance - Google Patents
Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance Download PDFInfo
- Publication number
- CS207987B1 CS207987B1 CS207679A CS207679A CS207987B1 CS 207987 B1 CS207987 B1 CS 207987B1 CS 207679 A CS207679 A CS 207679A CS 207679 A CS207679 A CS 207679A CS 207987 B1 CS207987 B1 CS 207987B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- amplifier
- input
- output
- switches
- electronic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením s velkým vstupním odporem.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a circuit-breaker electronic amplifier having 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. 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 switching the feedback resistors of the amplifier or resistors of the input amplifier of the amplifier, or some of its degree 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 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 případech je na závadu, tak jako v-předcházejícím případě, odskakování kontaktů při 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 generally exhibits a relatively high mechanical unreliability and slow switching and in some cases, as in the previous case, contact bouncing during switching is defective.
Z těchto důvodů se v poslední době pro dálkovéy » případně automatické ovládání velikosti zesílení 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 nébo po sekcích připojuje soubor odporů, zůstává v podstatě nezměněno.For these reasons, electronic, mostly semiconductor switches have recently been used for remote »or automatic control of the amplification level of electronic amplifiers. All known circuits of switchable gain electronic amplifiers are based on a direct replacement of a mechanical or electromechanical switch with an electronic switch, usually fitted with semiconductor elements, and the actual connection of the electronic amplifier, i.e. an operational amplifier, to which feedback loop is connected individually or in sections 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 invertujíéímu vstupu je připojen přes vstupní odpor vstup demultiplexeru a přes jednot207987 livé zpětnovazební odpory jednotlivé výstupy demultiplexeru. Výstupy demultíplexeru 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 demultíplexeru, přičemž vstupem elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením je vstup invertujícího analogového demultíplexeru a jeho výstupem je výstup sčítacího zesilovače.To the relatively sophisticated switchable gain electronic amplifiers they are. said drawbacks largely overcome include an electronic amplifier comprising an inverting analog demultiplexer that includes an operational amplifier to which an inverting input is connected via the input resistor of the demultiplexer input and via the individual feedback resistors of the individual outputs of the demultiplexer. The outputs of the demultiplexer are individually connected via a semiconductor switch to the operational amplifier output, 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 switch control circuit outputs. The electronic amplifier further comprises a summation amplifier whose inputs are connected to the outputs of the inverting analogue demultiplexer, wherein the input of the switchable gain electronic amplifier is the input of the inverting analogue 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.A disadvantage of this type of switchable gain electronic amplifier is its relatively low input resistance, which; it may be a malfunction in some applications. In order to eliminate this drawback, it is necessary to add to the electronic amplifier another circuit, which usually contains other active elements, which complicates and makes the whole device more expensive.
Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zapojení elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením s velkým vstupním odporem podle vynálezu, jehož podstatou je, že vstupy sčítacího zesilovače jsou jednotlivě připojeny mezi zpětnovazební odpory a spínače sériových zapojení zpětnovazebních odporů a spínačů, přičemž k neinvertujícímu vstupu operačního zesilovače je připojen vstup zapojení a k výstupu sčítacího zesilovače je připojen výstup zapojení.This disadvantage is largely eliminated by the high input resistance switchable electronic amplifier circuit of the present invention, wherein the inputs of the summing amplifier are individually connected between the feedback resistors and the series feedback feedback switches and switches, with the non-inverting input of the operational amplifier connected wiring input and wiring output is connected to the summing amplifier output.
Výhodou zapojení elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením podle vynálezu je, že se v něm neuplatňují nepříznivé, reálné vlastnosti polovodičových spínačů, jako je napěťový ofset,, časová a teplotní nestabilita, jakož i odpor polovodičových spínačů'v sepnutém stavu.The advantage of the circuitry of the switchable gain electronic amplifier according to the invention is that it does not apply the unfavorable real properties of the semiconductor switches, such as voltage offset, time and temperature instability, and the resistance of the semiconductor switches in the closed state.
Další výhodou zapojení podle vynálezu je, že vstupní odpor zesilovače je téměř nekonečný. Podle druhu použitého operačního zesilovače dosahuje jeho vstupní odpor hodnot řádově až ΙΟ9 Ω.Another advantage of the circuitry according to the invention is that the input resistance of the amplifier is almost infinite. Depending on the type of operational amplifier used, its input resistance is of the order of ΙΟ 9 Ω.
Zapojení elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením s velkým vstupním odporem podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkreše.The circuitry of the high-resistance switchable amplifier electronic amplifier according to the invention is schematically shown in the drawing.
Zapojení je opatřeno vstupem 1. a výstupem 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 spínačů 7. Zapojení rovněž obsahuje zatěžovací odpor 11, alespoň dva zpětnovazební odpory 12 a společný vodič 13.The wiring is provided with an input 1 and an output and includes an operational amplifier 3. The operational 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. The switch also comprises a load resistor 11, at least two feedback resistors 12 and a common conductor 13.
K invertujícímu vstupu 4 operačního zesilovače 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 sčítací zesilovač 14, ópatřený alespoň dvěma vstupy 15 a výstupem 16. Sčítací zesilovač 14 může být běžného zapojení a může obsahovat například druhý operační zesilovač 17, k jehož invertujícímu vstupu 4 jsou připojeny jednak přes vstupní odpory 18 jednotlivé vstupy 15 sčítacího zesilovače 14, jednak přes zpětnovazební odpor 19 sčítacího zesilovače 14 výstup 16 sčítacího zesilovače 14.A common conductor 13 is connected to the inverting input 4 of the operational amplifier via a load 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 operational amplifier 3. The circuit also includes an addition amplifier 14 provided with at least two inputs 15 and an output 16. The addition amplifier 14 may be a conventional circuit and may comprise, for example, a second operational amplifier 17 to which inverting input 4 are connected via input resistors 18 , on the one hand, through the feedback resistor 19 of the addition amplifier 14, the output 16 of the addition amplifier 14.
Neinvertující vstup 5 druhého operačního zesilovače 17 je připojen ke společnému vodiči 13 a jeho výstup 6 je připojen k výstupu 16 sčítacího zesilovače 14.The non-inverting input 5 of the second operational amplifier 17 is connected to the common conductor 13 and its output 6 is connected to the output 16 of the addition amplifier 14.
Vstupy 15 sčítacího zesilovače 14 jsou jednotlivě připojeny mezi zpětnovazební odpory 12 a spínače 7 sériových zapojení zpětnovazebních odporů 12 a spínačů 7. K neinvertujícímu vstupu 5 operačního zesilovače 3 je připojen vstup 1 zapojení a k výstupu 16 sčítacího zesilovače 14 je připojen výstup 2 zapojení. · .The inputs 15 of the amplifier 14 are individually connected between the feedback resistors 12 and the switches 7 of the series connection of the feedback resistors 12 and the switches 7. The non-inverting input 5 of the operational amplifier 3 is connected to the input 1 and connected to the output 16 of the amplifier 14. ·.
Charakteristické pro zapojení elektronického zesilovače podle vynálezu je, že při jeho činnosti je sepnut vždy pouze jediný spínač 7, kdežto ostatní spínače 7 jsou rozpojeny.It is characteristic of the circuitry 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 vynálezuWhen the 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
U2n =-knU1, kde ri značí pořadové čisto sepnutého spínače 7, N celkový počet spínačů 7 v zapojení, u2n výstupní napětí zapojení při sepnutém n-tém spínači 7, k„ přenos zapojení při sepnutém n-tém spínači 7 a vstupní napětí zapojení, přičentž pro přenos Ις, platí:U 2n = -k n U 1 , where ri denotes the sequence of pure closed switch 7, N the total number of switches 7 in the wiring, u 2n output wiring voltage when the nth switch 7 is closed, and input voltage wiring, while the transmission Ις, the following applies:
R4 [Rln R-3n L *1 + (R2n + Κ·3η) Σ_R 4 [Rln R-3n L * 1 + (R2n + Κ · 3η) Σ_
R2n + kde Rt značí hodnotu zatěžovacího odporu 11, R2n hodnotu zpětnovazebního odporu 12, R3n hodnotu vstupního odporu 18 sčítacího zesilovače 14 a R4 hodnotu zpětnovazebního odporu 19 sčítacího zesilovače 14.R 2n + where R t denotes the value of the load resistor 11, R 2n the value of the feedback resistor 12, R 3n the value of the input resistance 18 of the addition amplifier 14 and R 4 the value of the feedback resistance 19 of the addition amplifier 14.
V případě, že hodnoty R2n zpětnovazebních odporů 12 a hodnoty R3n vstupních odporů 18 jsou zyoleny tak, že pro všechna n platí R2n + R3n = R, kde R značí zvolenou hodnotu součtu hodnot R2n a R3n zmíněných odporů 12, 18, zjednoduší se vztah pro určení velikosti přenosu Ις, na tvar kn =In the case that the values of the feedback resistors R 2n 12 and the input resistors R 3n values 18 are so selected that for all n R 2n + R 3n = R applies, where R denotes the chosen value of the sum of the values of R 2n and R 3n of said resistors 12, 18, simplify the relation to determine the transfer size Ις, to the form k n =
R4R4
RR
3n (^+N)3n
KlKl
Zapojení elektronického zesilovače s přepínatelným zesílením 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, přesne a rychle přepínat zesílení zesilovače při současném plnění podmínky vysokého vstupního odporu.The circuitry of the switchable gain electronic amplifier according to the invention can be applied, for example, in electronic devices with automatic switching of the input or output range, especially in metering units. The wiring can generally be applied in all devices where it is necessary to reliably, accurately and quickly switch the amplifier gain while meeting the high input resistance condition.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS207679A CS207987B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS207679A CS207987B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS207987B1 true CS207987B1 (en) | 1981-08-31 |
Family
ID=5356791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS207679A CS207987B1 (en) | 1979-03-29 | 1979-03-29 | Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS207987B1 (en) |
-
1979
- 1979-03-29 CS CS207679A patent/CS207987B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4132957A (en) | Programmable amplifier | |
| JPS6028449B2 (en) | variable attenuator | |
| US3015790A (en) | Addition circuit for step and continuous functions | |
| CS207987B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance | |
| US3872395A (en) | Signal conditioning circuit apparatus | |
| CS207986B1 (en) | Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance | |
| CS207985B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity | |
| US4670663A (en) | Guarded switches for component scanner | |
| US4157494A (en) | Controlled multidigit resistance box | |
| CS207422B1 (en) | Connection of the electronic integrator with the switch-over time constant | |
| US3916330A (en) | Limiting circuit | |
| CS205219B1 (en) | Connexion of analogue integrator with switchable time constant | |
| CS216057B1 (en) | Connection of the difference circuit with switcheable amplification | |
| CS207897B1 (en) | Connection of the electronic amplifier with the controlled amplification | |
| CS207991B1 (en) | Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification | |
| WO1990016114A1 (en) | Digital to analog converters | |
| CS206690B1 (en) | 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 | |
| CS206689B1 (en) | Inverse valve amplifier connexion with controllable amplification | |
| CS211519B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance | |
| JPS6111486B2 (en) | ||
| CS205828B1 (en) | Connection of the phase sensitive rectifier | |
| SU879590A1 (en) | Majority device | |
| JPH0324812B2 (en) | ||
| CS207974B1 (en) | Connection of the electronic alternator |