CS214346B1 - Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over - Google Patents

Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over Download PDF

Info

Publication number
CS214346B1
CS214346B1 CS840780A CS840780A CS214346B1 CS 214346 B1 CS214346 B1 CS 214346B1 CS 840780 A CS840780 A CS 840780A CS 840780 A CS840780 A CS 840780A CS 214346 B1 CS214346 B1 CS 214346B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
input
amplifier
amplification
switches
resistor
Prior art date
Application number
CS840780A
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 CS840780A priority Critical patent/CS214346B1/en
Publication of CS214346B1 publication Critical patent/CS214346B1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

Vhodnějším prvkem k přepínání zpětnovazebních odporů zesilovače je elektromechanický spínač - relé. Toto řešení však obvykle vykazuje malou mechanickou spolehlivost a malou rychlost přepínání a v některých případech je na závadu, stejně jako v prvém případě, odskakování kontaktů při spínání.A more suitable element for switching the feedback resistors of the amplifier is an electromechanical switch - relay. However, this solution usually exhibits low mechanical reliability and low switching speed, and in some cases, as in the first case, contact bouncing during switching is defective.

Proto se v poslední době stále častěji užívá k tomuto účelu elektronických, zpravidla polovodičových spínačů. Většina zapojení těchto přepínatelných zesilovačů vychází z přímé náhrady mechanického spínače spínačem elektronickým. To však způsobuje, že se v plné míře u těchto zapojení projevují nepříznivé reálné vlastnosti elektronických spínačů, především odpor spínače v sepnutém stavu a závislost tohoto odporu na přiloženém napětí a na okolní teplotě.Therefore, electronic, usually semiconductor switches, have been increasingly used for this purpose lately. Most wiring of these switchable amplifiers is based on direct replacement of the mechanical switch with an electronic switch. However, this results in unfavorable real properties of the electronic switches, especially the resistance of the switch in the closed state and the dependence of this resistance on the applied voltage and the ambient temperature.

Jsou známa také zapojení přepínatelných zesilovačů, u kterých je vliv nepříznivých reálných vlastností spínačů vhodným obvodovým uspořádáním potlačen. Zapojení však zpravidla obsahují dva operační zesilovače, a neumožňují současně přepínat polaritu zesílení.Switchable amplifier circuits are also known in which the influence of unfavorable real properties of the switches is suppressed by a suitable circuit arrangement. However, the wiring usually includes two operational amplifiers and does not allow switching the gain polarity simultaneously.

Tyto nevýhody do značné míry odstraňuje zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi vstup zapojení a společný vodič je zapojena sériová kombinace alespoň tří odporů, přičemž mezi odpory sériové kombinace jsou jednotlivě připojeny spínače, které jsou svým druhým koncem připojeny k neinvertujícímu vstupu operačního zesilovače.These drawbacks are largely eliminated by switching the amplifier with a switchable gain amplifier according to the invention, the principle being that a series combination of at least three resistors is connected between the input input and the common conductor, with switches that are individually connected between the series resistor. its other end connected to the non-inverting input of the opamp.

Výhodou zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení podle vynálezu je, že se v něm téměř neuplatňuje vliv nepříznivých vlastností elektronických spínačů. Konečný odpor sepnutého spínače, řádově několik stovek ohmů, tvoří se totiž se vstupním odporem připojeného operačního zesilovače, řádově desítky gigaohmů, dělič s dělicím poměrem blížícím se na zlomky promile jedné. Proto konečný odpor sepnutého spínače a jeho změny v závislosti na přiloženém napětí, resp. na teplotě nemají podstatný vliv na délkovou činnost obvodu.The advantage of connecting a switchable gain amplifier with the possibility of switching the polarity of the gain according to the invention is that it is almost free from the influence of the unfavorable properties of the electronic switches. The final resistance of the closed switch, on the order of several hundred ohms, forms with the input resistance of the connected operational amplifier, on the order of tens of gigaohms, a divider with a dividing ratio approaching fractions per mille of one. Therefore, the final resistance of the closed switch and its changes depending on the applied voltage, resp. they do not have a significant effect on the length of the circuit.

Zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení je znázorněno na výkresu.The connection of the amplifier with switchable gain with the possibility of switching the gain polarity is shown in the drawing.

Zapojení zesilovače podle vynálezu je opatřeno vstupem 1 a výstupem 2 a obsahuje operační zesilovač 4 s inverujícím vstupem 5, neinvertujícím vstupem 6 a výstupem 7. Zapojení obsahuje alespoň dva spínače 14 a 15, z nichž každý je dpatřen řídicím vstupem 16 a řídicí obvod 8 s alespoň dvěma výstupy 9, které jsou připojeny k jim příslušným řídicím vstupům 16 jednotlivých spínačů 14 a 15. Dále obsahuje vstupní odpor 17, uzemněný odpor 19, zpětnovazební odpor 18, sériovou kombinaci 13 alespoň tří odporů 10, 11, 12 a společný vodič 3.The amplifier circuit according to the invention is provided with an input 1 and an output 2 and comprises an operational amplifier 4 with an inverting input 5, a non-inverting input 6 and an output 7. The circuit comprises at least two switches 14 and 15 each supported by control input 16 and control circuit 8 s. at least two outputs 9 which are connected to their respective control inputs 16 of the individual switches 14 and 15. It further comprises an input resistor 17, a grounded resistor 19, a feedback resistor 18, a series combination 13 of at least three resistors 10, 11, 12 and a common conductor 3.

Mezi vstup 1 zapojení a invertující vstup 5 operačního zesilovače 4 je zapojen vstupní odpor 17. Zpětnovazební odpor 18 je zapojen mezi invertující vstup 5 operačního zesilovače 4 a výstup 7 operačního zesilovače 4. Mezi Invertující vstup 5 a společný vodič 3 je připojen uzemněný odpor 19. Výstup 7 operačního zesilovače 4 je současně výstupem 2 celého zápoje ní.An input resistor 17 is connected between the wiring input 1 and the inverting input 5 of the operational amplifier 4. A feedback resistor 18 is connected between the inverting input 5 of the operational amplifier 4 and the output 7 of the operational amplifier 4. A grounded resistor 19 is connected between the inverting input 5 and the common wire. The output 7 of the operational amplifier 4 is simultaneously the output 2 of the entire wiring.

Mezi vstup 1 zapojení a společný vodič 3 je zapojena sériová kombinace alespoň tří od3A series combination of at least three of 3 is connected between the input 1 of the wiring and the common wire 3

214 346 pórů IQ, 11, 12. Body, ve kterých jsou spojeny jednotlivé odpory 10, 11, 12 sériové kombinace 13 mezi sebou, jsou jednotlivě přes spínače 14 a 15 připojeny k neinvertujícímu vstupu 6 operačního zesilovače 4.The points at which the individual resistors 10, 11, 12 of the series combination 13 are connected to each other are individually connected via switches 14 and 15 to the non-inverting input 6 of the operational amplifier 4.

Pro zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení podle vynálezu je charakteristické, že při jeho provozu je sepnut vždy jen jeden spínač 14, 15 a všechny ostatní spínače 14, 15 jsou rozpojeny. Spínání jednotlivých spínačů se děje elektrickými signály z výstupů 9 řídicího obvodu 8, které se přivádějí na řídicí vstupy 16 spínačů 14 a 15.It is characteristic of a switchable gain amplifier with the possibility of switching the gain polarity according to the invention that only one switch 14, 15 is closed at all times and all other switches 14, 15 are open. The switching of the individual switches takes place by electrical signals from the outputs 9 of the control circuit 8, which are applied to the control inputs 16 of the switches 14 and 15.

V případe, že je sepnut n-tý spínač 14, 15, kde n značí pořadové číslo spínačů 14, 15, a ostatní spínače 14, 15 jsou rozpojeny, dostaneme na výstupu 2 zapojení napětí, dané vztahem.In the case that the nth switch 14, 15 is closed, where n stands for the sequence number of switches 14, 15, and the other switches 14, 15 are open, we get at the output 2 the voltage connection given by the relation.

NN

n = 0 kde Uj značí vstupní napětí zesilovače, u2 jeho výstupní napětí, R^ vstupní odpor 17, R2 zpětnovazební odpor 18, R^ uzemněrfý odpor 19, Rln n-tý odpor ze sériové kombinace 13 odporů 12» ϋ'. 12» Bjy V tý odpor ze sériové kombinace 13 odporů 10, 11, 12,kde n i 1/ značí pořadové číslo odporů 10, 11, 12 sériové kombinace 13 počítáno od vstupu 1 zapojení a současně n pro η « 1, značí sepnutý spínač 14, 15.n = 0 wherein Uj represents the input voltage of the amplifier, with two of its output voltage, R₁ input resistor 17, R2, a feedback resistor 18, R uzemněrfý resistor 19, R ln nth resistance of the series combination 13 of resistor 12 »ϋ '. 12 »Bjy V th resistor from series combination 13 of resistors 10, 11, 12, where ni 1 / denotes sequence number of resistors 10, 11, 12 of series combination 13 counted from input 1 wiring and simultaneously n for η« 1, indicates closed switch 14 , 15.

Zvolíme-li příkladně R^ «· R/m, R2 — R, R^” R//m - 1/, kde R značí zvolenou hodnotu odporu a m maximální požadovanou absolutní hodnotu zesílení a dále označíme-li n-1If, for example, we select R ^ · · R / m, R 2 - R, R ^ R R // m - 1 /, where R denotes the chosen resistance value m and the maximum required absolute value of the gain and further denotes n-1

/1/ 1

N = an R0 , n kde Rq značí celkový odpor sériové kombinace 13 odporů 10, 11, 12, tj.N = a n R 0, n where R q denotes the total resistance of the series combination of 13 resistors 10, 11, 12, ie.

NN

-,-,

R„-> R, 0 Z_i ln' n a 0 přičemž an je bezrozměrová veličina z intervalu /0,1/, je činnost celého zapojení jednoduše popsána vztahem u2 = m /2an - 1/ ux= An ux ;R '-> R, 0 Z_i ln ' to 0 where a n is a dimensionless quantity from the interval (0,1), the operation of the whole circuit is simply described by the relation u 2 = m / 2a n - 1 / u x = A n u x ;

kde Afi značí zesílení zesilovače při sepnutém n-tém spínači 14, 15. Jednotlivé hodnoty odpo214 346 rů 10, 11, 12 sériové kombinace 13 pak můžeme určit na základě vztahůwhere A fi denotes amplification of the amplifier with the nth switch 14, 15 closed.

R10 e R 10 e /1 - aL/ Rq / 1 - and L / R q t t Rln R ln /an - an+lZ / and n - and n + l Z Ro · R o · R1N ” R 1N ” aN R0 ' and N R 0 ' bezrozměrová veličina dimensionless quantity I_ / ^ + 2 m M / m + 2 m X/. X /.

Požadujeme-li například, aby zapojením zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení podle vynálezu bylo možno realizovat zesílení 3, 2, l, 0, -1,For example, if it is desired that by connecting a switchable gain amplifier with the possibility of switching the gain polarity according to the invention, it is possible to realize a gain of 3, 2, 1, 0, -1,

-2, -3, bude m » 3 a proto » R/3, Rj - R, R3 R/2, R1Q« 0, R^ -r R12« ... = R^Rq/6, R17e 0.-2, -3, will be m »3 and therefore» R / 3, Rj - R, R 3 R / 2, R 1Q «0, R ^ -r R 12 « ... = R ^ Rq / 6, R 17 e 0.

Bude-rli zapojení ve zvláštním případě osazeno pouze dvěma spínači 14, 15 a zvolíme-li R10 · Rl2 e 0, Ryj ·*, jako střídač a jeho činnost bude popsána rovnicí u2 - kul ' kde k značí absolutní přenos ptřídače. Polarita výstupního napětí bude určena tím, který ze spínačů 14, 15 je právě sepnut.If, in a particular case, the wiring is provided with only two switches 14, 15 and if R 10 · R 12 e 0, Ryj · * is selected as an inverter, its operation will be described by the equation u 2 - ku l 'where k denotes the absolute transfer of the inverter. . The polarity of the output voltage will be determined by which of the switches 14, 15 is just closed.

Zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení pc dle vynálezu lze aplikovat například v měřicích ústřednách a přístrojích s automatickou či dálkovou volbou vstupního, případně výstupního rozsahu. Lze ho také aplikovat jako přesný střídač či vyvážený modulátor nebo demodulátorSwitchable gain amplifier wiring with the possibility of switching the gain polarity pc according to the invention can be applied, for example, in measuring exchanges and instruments with automatic or remote selection of the input or output range. It can also be applied as a precision inverter or a balanced modulator or demodulator

Claims (1)

Zapojení zesilovače s přepínatelným zesílením s možností přepínání polarity zesílení, opatřené vstupem a výstupem, obsahující operační zesilovač s invertujíoím a neinvertujícím vstupem a výstupem, alespoň dva spínače, z nichž každý je opatřen řídicím vstupem, řídicí ob vod spínačů s alespoň dvěma výstupy, které jsou připojeny k jim příslušným řídicím vstupům jednotlivých spínačů, vstupní odpor, uzemněný odpor, zpětnovazební odpor, sériovou kombinaci alespoň tří odporů, a společný vodič, když mezi vstup zapojení a invertující vstup opeřačního zesilovače je zapojen vstupní odpor, mezi invertující vstup operačního zesilovače a výstup operačního zesilovače je zapojen zpětnovazební odpor a mezi invertující vstup operačního zesilovače a společný vodič je zapojen uzemněný odpor, vyznačující se tím, že mezi vstup /1/ zapojení a společný vodič /3/ je zapojena sériová kombinace /13/ alespoň tří odporů /10, 11, 12/, přičemž mezi odpory /10, 11, 12/ sériové kombinace /13/ jsou jednotlivě připojeny spínače /14, 15/, které jsou svým druhým koncem připojeny k neinvertujícímu vstupu /6/ operačního zesilovače /4/.Switchable gain amplifier with switchable gain polarity switching, equipped with input and output, comprising an operational amplifier with inverting and non-inverting input and output, at least two switches each having a control input, a control circuit with at least two outputs that are connected to their respective control inputs of each switch, input resistance, ground resistance, feedback resistance, a series combination of at least three resistors, and a common wire when an input resistor is connected between the input input and the inverting input of the opamp, between the inverting input of the operational amplifier and the output a feedback resistor is connected and an earthed resistor is connected between the inverting input of the operational amplifier and the common conductor, characterized in that a serial combination (13) is connected between the input (1) and the common conductor (3). at least three resistors (10, 11, 12), wherein between the resistors (10, 11, 12) of the series combination (13) are individually connected switches (14, 15) connected at their other end to a non-inverting input (6) of the operational amplifier / 4 /.
CS840780A 1980-12-03 1980-12-03 Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over CS214346B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS840780A CS214346B1 (en) 1980-12-03 1980-12-03 Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS840780A CS214346B1 (en) 1980-12-03 1980-12-03 Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS214346B1 true CS214346B1 (en) 1982-04-09

Family

ID=5434566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS840780A CS214346B1 (en) 1980-12-03 1980-12-03 Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS214346B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6555996B2 (en) High-resolution, high-precision solid-state potentiometer
US2738504A (en) Digital number converter
US4849903A (en) Digitally controlled system for effecting and presenting a selected electrical resistance
CS214346B1 (en) Circuit of amplifier with changeable amplification with possibility of amplification polarity switching-over
US3015790A (en) Addition circuit for step and continuous functions
US3038080A (en) Photoluminescent logic circuit for selectively energizing plural output lines in response to input voltage level
CN110890868A (en) Resistance circuit and variable gain amplifying circuit
US6825717B2 (en) Feedback network and amplifier and/or converter circuit with a feedback network
JPH04506289A (en) digital to analog converter
CS211519B1 (en) Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance
CS216057B1 (en) Connection of the difference circuit with switcheable amplification
CS207991B1 (en) Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification
CS207987B1 (en) Connection of the electronic amplifier with the switcheable over amplification with large input resistance
GB2167868A (en) Interface switching means
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
CS206690B1 (en) Valve amplifier connexion with controllable amplification
CS205219B1 (en) Connexion of analogue integrator with switchable time constant
JP3986538B2 (en) Semiconductor switch circuit
US7224220B2 (en) Low distortion variable gain and rooting amplifier with solid state relay
CS207276B1 (en) Connection of the analogue multiplexer
CS212487B1 (en) Connection of analog demultiplexer with high input resistance, especially for signal switching in time-division systems
CS220461B1 (en) Differential amplifier circuitry with change-over amplification
JPH0216060B2 (en)
CS207202B1 (en) Connection of the analogue demultiplexer