CS207991B1 - Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification - Google Patents

Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification Download PDF

Info

Publication number
CS207991B1
CS207991B1 CS251079A CS251079A CS207991B1 CS 207991 B1 CS207991 B1 CS 207991B1 CS 251079 A CS251079 A CS 251079A CS 251079 A CS251079 A CS 251079A CS 207991 B1 CS207991 B1 CS 207991B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
input
amplifier
resistors
inverting
output
Prior art date
Application number
CS251079A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Kamil Vrba
Original Assignee
Kamil Vrba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kamil Vrba filed Critical Kamil Vrba
Priority to CS251079A priority Critical patent/CS207991B1/en
Publication of CS207991B1 publication Critical patent/CS207991B1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

(54) Zapojení elektronického invertujícího zesilovače s přepínatelným zesílením(54) Connection of an electronic inverting amplifier with switchable gain

Vynález se týká zapojení elektronického invertujícího zesilovače s přepínatelným zesílením, zahrnující operační zesilovač a alespoň dva spínače ovládané řídicím obvodem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic inverting amplifier with switchable gain comprising an operational amplifier and at least two switches controlled by a control circuit.

Zejména v měřicí a přístrojové technice, v řídicích systémech, případně v chemické instrumentaci a podobně, jsou pro dálkové, případně automatické řízení vstupního rozsahu zařízení používány elektronické zesilovače s operačním zesilovačem s přepínatelným zesílením.Especially in measuring and instrumentation, in control systems, eventually in chemical instrumentation and the like, electronic amplifiers with switchable amplification operational amplifiers are used for remote or automatic control of the input range of the device.

Je známo několik druhů zapojení těchto zesilovačů. Je známo zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením, které používá k přepínání zpětnovazebních odporů zesilovače mechanických přepínačů. Ovšem mechanické přepínače nejsou pro dálkové ovládání zesílení zesilovače vhodné, především pro značnou zranitelnost poruchovými vlivy, vyskytujícími se v přenosové cestě mezi ovládacím a ovládaným místem. Vhodnějším prvkem k přepínání zpětnovazebních odporů je elektromechanický přepínač — relé. Také toto řešení však není vhodné, neboť vykazuje poměrně značnou mechanickou nespolehlivost a malou rychlost přepínání a v některých případech je na závadu, tak jako v prvém případě, odskakování kontaktů při spínání.Several types of connection of these amplifiers are known. It is known to employ a switchable gain amplifier which uses mechanical switch amplifiers to switch the feedback resistances. However, mechanical switches are not suitable for remote control of amplifier gain, especially for considerable vulnerability due to disturbances occurring in the transmission path between the control and the control site. A more suitable element for switching the feedback resistors is the electromechanical switch - relay. However, this solution is also not suitable because it exhibits a relatively high mechanical unreliability and a low switching speed and in some cases, as in the first case, the switch-off of the contacts during switching is defective.

Proto se v zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením používá elektronických, zpravidla polovodičových spínačů. Ovšem známá zapojení těchto elektronických zesilovačů vycházejí z přímé náhrady přepínače mechanického či elektromechanického přepínačem elektronickým. Přitom vlastní zapojení elektronického zesilovače, to jest operační zesilovač, do jehož zpětnovazební smyčky se prostřednictvím přepínačů jednotlivě či po sekcích připojuje soubor odporů, zůstává v podstatě nezměněn.Therefore, electronic, usually semiconductor switches are used in the switchable amplifier wiring. However, the known connections of these electronic amplifiers are based on direct replacement of a mechanical or electromechanical switch with an electronic switch. The actual connection of the electronic amplifier, i.e. the operational amplifier, into whose feedback loop a set of resistors is connected individually or in sections by means of switches, remains substantially unchanged.

Společnou nevýhodou těchto elektronických zesilovačů 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.The common disadvantage of these electronic amplifiers is that they fully exhibit unfavorable real properties of the semiconductor switch, especially the resistance of the switch in the closed state and the dependence of this resistance on the ambient temperature and the applied voltage.

Tyto nevýhody do značné míry odstraňuje zapojení elektronického invertujícího zesilovače s přepínatelným zesílením, opatřené vstupem a výstupem a obsahující operační zesilovač s neinvertujícím a invertujícím vstupem, a dále výstupem, řídicí obvod spínačů, opatřený alespoň dvěma výstupy, alespoň dva spínače opatřené vstupem, výstupem a řídicím vstupem, kterým jsou jednotlivě připojeny k jim příslušným výstupům řídicího obvodu spínačů, a společný vodič, podle vynálezu, jehož podstatou je, že neinvertující vstup operačního zesilovače je připojen ke společnému vodiči, výstup operačního zesilovače je připojen jednak k výstupu zapojení, jednak přes sériovou kombinaci alespoň tří odporů ke vstupu zapojení, přičemž mezi jednotlivé odpory sériové kombinace jsou jednotlivě připojeny vstupy spínačů, když výstupy spínačů jsou připojeny k invertujícímu vstupu operačního zesilovače.These disadvantages are largely overcome by the connection of an electronic inverting amplifier with input and output and including an operational amplifier with non-inverting and inverting input, as well as an output, a switch control circuit having at least two outputs, at least two switches with input, output and control an input through which they are individually connected to their respective switch control circuit outputs and a common conductor according to the invention, which is based on the fact that the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the common conductor at least three resistors to the wiring input, wherein the switch inputs are individually connected between the individual resistors of the series combination when the switch outputs are connected to the inverting input of the operational amplifier.

Výhodou zapojení podle vynálezu je značná rychlost a spoleíllivost přepínání zesílení. Další výhodou je také to, že jsou podstatnou měrou potlačeny nepříznivé reálné vlastnosti polovodičových spínačů. K potlačení zbytkového napětí, nelinearity, časové a teplotní nestability, jakož i odporu spínače v sepnutém stavu jsou spínače vřazeny do přímé větve zpětnovazební smyčky operačního zesilovače.The advantage of the circuitry according to the invention is the considerable speed and reliability of the gain switching. Another advantage is also that the unfavorable real properties of the semiconductor switches are substantially suppressed. To suppress residual voltage, non-linearity, time and temperature instability, as well as switch resistance in the closed state, the switches are integrated into the direct branch of the feedback loop of the operational amplifier.

Příkladné provedení zapojení elektronického invertujícího zesilovače podle vynálezu je znázorněno na výkrese.An exemplary embodiment of an electronic inverting amplifier according to the invention is shown in the drawing.

Zapojení zahrnuje především vstup 1 a výstup 2, oba se společným vodičem 3. Dalším prvkem zapojení je operační zesilovač 4, opatřený neinvértujícím vstupem 5 a invertujícím vstupem 6 a výstupem 7. Řídicí obvod 8 spínačů 10 je opatřen alespoň dvěma řídicími výstupy 9. Počet řídicích výstupů 9 odpovídá počtu řízených spínačů, 10, kterých je podle potřeby dva až N. Každý spínač 10 je opatřen vstupem 11, výstupem 12 a řídicím vstupem 13, kterým je připojen k jemu příslušnému řídicímu výstupu 9 řídicího obvodu 8 spínačůThe circuitry mainly comprises input 1 and output 2, both with common conductor 3. Another element of the connection is an operational amplifier 4 provided with non-inverting input 5 and inverting input 6 and output 7. The control circuit 8 of the switches 10 is provided with at least two control outputs 9. Each switch 10 is provided with an input 11, an output 12 and a control input 13 which is connected to its respective control output 9 of the control circuit 8 of the switches.

10. Dále jsou zde odpory 14, jejichž počet je o jeden větší než počet spínačů 10, to je nejméně tři odpory, á vytvářejí sériovou kombinaci 15. Neinvertující vstup 5 operačního zesilovače 4 je připojen ke společnému vodiči 3. Výstup 7 operačního zesilovače 4 je připojen jednak k výstupů 2 zapojení, jednak přes sériovou kombinaci 15 alespoň tří odporů 14 ke vstupu 1 zapojení. Přitom mezi jednotlivé odpory 14 sériové kombinace 15 odporů 14 jsou jednotlivě připojeny vstupy 11 spínačů 10. Výstupy 12 spínačů 10 jsou přitom připojeny k invertujícímu vstupu 6 operačního zesilovače 4. Operační zesilovač 4 pracuje v invertujícím uspořádání, to je s paralelní napěťovou zápornou10. Furthermore, there are resistors 14 whose number is one greater than the number of switches 10, i.e. at least three resistors, forming a series combination 15. The non-inverting input 5 of the operational amplifier 4 is connected to a common conductor 3. The output 7 of the operational amplifier 4 is connected to the outputs 2 of the wiring, and through a series combination of 15 at least three resistors 14 to the wiring input 1. In this case, the inputs 11 of the switches 10 are individually connected between the individual resistors 14 of the series combination 15 of the resistors 14. The outputs 12 of the switches 10 are connected to the inverting input 6 of the operational amplifier 4. The operational amplifier 4 operates in an inverting arrangement.

Claims (1)

PŘEDMĚTSUBJECT Zapojení elektronického invertujícího zesilovače s přepínatelným zesílením, opatřené vstupem a yýstupem a obsahující operační žesilováč s neinvertujícím a invertujícím vstupem a ďále výsťůpem, řídicí obvod spínačů opatřený alespoň dvěma výstupy, alespoň dva spínače opatřené vstupem, výstupem a řídicím vstupem, kterým jsou jednotlivě připojeny k jim příslušným výstupům řídicího obvodu spínačů, a společný vodič, vyznačující se zpětnou vazbou. Vstupní napětj še přivádí proti společnému vodiči 3 na sériovou kombinaci 15 odpprů 14. Sepnutím některého spíhače 10 neznázorněným signálerp z řídicího obvodu 8 se invertující vstup 6 operačního zesilovače 4 připojí mezi příslušné odpory 14 sériové kombinace 15, čímž se zvolí pozadóvané zesílení zesilovače. Ostatní spínače 10 jsou přitom rozpojeny. Sériová kombinace 15 odporů 14 je místem připojení sepnutého spínače 10 rozdělena na odpory 14 vstupní a odpory zpětnovazební. Odpory 14 vlevo od místa připojení příslušného sepnutého spínače 10 jsou vstupní, zatímco odpory 14 napravo od tohoto místa jsou zpětnovazební. Výstupní napětí se odebírá z výstupu 2 proti společnému vodiči 3.Switchable gain electronic inverting amplifier wiring with input and output and comprising an operational amplifier with non-inverting and inverting input and output, switch control circuit with at least two outputs, at least two switches with input, output and control input individually connected to them the respective outputs of the switch control circuit, and a common wire characterized by feedback. The input voltage is applied against the common conductor 3 to a series of 15 buffer combinations 14. By switching on one of the signalers (not shown) from the control circuit 8, the inverting input 6 of the operational amplifier 4 is connected between the respective resistors 14 of the serial combination 15 to select the desired amplifier. The other switches 10 are open. The series combination 15 of resistors 14 is divided into input resistors 14 and feedback resistors by the connection point of the closed switch 10. Resistors 14 to the left of the connection point of the respective closed switch 10 are input, while resistors 14 to the right of this point are feedback. The output voltage is taken from output 2 against common conductor 3. Požadované, zesílení se, zvolí sepnutím n-tého spínače 10, přičemž všechny ostatní spínače 10 jsou rozpojeny. Zesilovač se při sepnutém n-tém spínači 10 chová jako invertující zesilovač s výstupním napětím, které je dáno vztahemThe desired gain is selected by closing the nth switch 10, with all other switches 10 open. When the nth switch 10 is closed, the amplifier behaves as an inverting amplifier with an output voltage that is given by NN Rz + Σ R n +1Rz + Σ Rn +1 U2 ---—-u, ,U 2 ---—- u,, Σ Rn kde ut značí vstupní napětí zesilovače, u2 jeho výstupní napětí, IL, poslední zpětnovazební odpor 14, Rn n-tý odpor 14 ze sériové kombinace 15 odporů 14 počítáno od vstupu 1 zapojení a n značí pořadové číslo odporu 14, případně sepnutého spínače 10.Σ R n where u t denotes the input voltage of the amplifier, u 2 its output voltage, IL, the last feedback resistor 14, R n nth resistor 14 from the series combination of 15 resistors 14 counted from input 1 wiring an denotes the resistor 14 closed switch 10. Z uvedeného vztahu je vidět, že zesílení invertujícího zesilovače zapojeného podle vynálezu závisí na tom, který spínač 10 je sepnut. Čím vyšší je pořadové číslo sepnutého spínače 10, tím menši je absolutní hodnota zesílení zesilovače.It can be seen from the above relationship that the gain of the inverting amplifier connected according to the invention depends on which switch 10 is closed. The higher the sequence number of the closed switch 10, the lower the amplifier gain absolute value. Zapojení elektronického invertujícího zesilovače podle vynálezu je vhodné zejména pro aplikace v měřicích přístrojích s dálkovým nebo automatickým ovládáním vstupního i výstupního rozsahu í ve všech dalších elektrických zařízeních, kdě je třeba přesně, rychle a spolehlivě přepínat zesílení zesilovače.The circuitry of the electronic inverting amplifier according to the invention is particularly suitable for applications in measuring instruments with remote or automatic control of the input and output ranges and in all other electrical devices, when the amplification of the amplifier needs to be switched accurately, quickly and reliably. VYNÁLEZU tím, že neinvertující vstup (5) operačního zesilovače (4) je připojen ke společnému vodiči (3), výstup (7) operačního Zesilovače (4) je připojen jednak k výstupu (2) zapojení, jednak přes sériovou kombinaci (15) alespc^tří odporů (.14) ke vstupu (1) zapojení, přičemž mezi jednotlivé odpory (14) sériové kombinace (15) jsou jednotlivě připojeny vstupy (11) spínačů (10), když výstupy (12) spínačů (10) jsou připojeny k invertujícímu vstupu (6) operačního zesilovače (4).OF THE INVENTION in that the non-inverting input (5) of the operational amplifier (4) is connected to a common conductor (3), the output (7) of the operational amplifier (4) is connected both to the output (2) of wiring and three resistors (.14) to the wiring input (1), wherein between the resistors (14) of the series combination (15) are individually connected the inputs (11) of the switches (10) when the outputs (12) of the switches (10) are connected to an inverting input (6) of the opamp (4).
CS251079A 1979-04-12 1979-04-12 Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification CS207991B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS251079A CS207991B1 (en) 1979-04-12 1979-04-12 Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS251079A CS207991B1 (en) 1979-04-12 1979-04-12 Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS207991B1 true CS207991B1 (en) 1981-08-31

Family

ID=5362459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS251079A CS207991B1 (en) 1979-04-12 1979-04-12 Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS207991B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6028449B2 (en) variable attenuator
US4551685A (en) Programmable gain feedback amplifier
US2957109A (en) Overcurrent protection devices
US3015790A (en) Addition circuit for step and continuous functions
CS207991B1 (en) Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification
US3550016A (en) Multiplexing switch
US2922148A (en) Transistorized relay
CS207987B1 (en) Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance
CS207897B1 (en) Connection of the electronic amplifier with the controlled amplification
JPH07254830A (en) Electronic volume circuit
CS207985B1 (en) Connection of the electronic amplifier with large input resistance mainly for the remote switching over of the amplification quantity
US3019416A (en) Relay device for indicating if input digit lies within a predetermined range
CS207986B1 (en) Connection of the electronic analogue amplifier with large input resistance
CS211519B1 (en) Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance
CS207422B1 (en) Connection of the electronic integrator with the switch-over time constant
CS212487B1 (en) Connection of analog demultiplexer with high input resistance, especially for signal switching in time-division systems
JPH01318307A (en) Electronic attenuator
CS205219B1 (en) Connexion of analogue integrator with switchable time constant
CS207202B1 (en) Connection of the analogue demultiplexer
CS207276B1 (en) Connection of the analogue multiplexer
CS214346B1 (en) Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over
US3412261A (en) Analog voter
CS206689B1 (en) Inverse valve amplifier connexion with controllable amplification
KR0160659B1 (en) Signal pick-up circuit in instrument
US3258761A (en) Kraus differential annunciator