CS220461B1 - Differential amplifier circuitry with change-over amplification - Google Patents
Differential amplifier circuitry with change-over amplification Download PDFInfo
- Publication number
- CS220461B1 CS220461B1 CS858080A CS858080A CS220461B1 CS 220461 B1 CS220461 B1 CS 220461B1 CS 858080 A CS858080 A CS 858080A CS 858080 A CS858080 A CS 858080A CS 220461 B1 CS220461 B1 CS 220461B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- inverting
- switches
- wiring
- inverting input
- Prior art date
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 title 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 title 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 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 rozdílového zesilovače s přepínatelným zesílením opatřeného invertujícím vstupem, neinvertujícím vstupem a výstupem a obsahujícího operační zesilovač s invertujícím a neinvertujícím vstupem a dále výstupem, řídicí obvod spínačů opatřený alespoň dvěma výstupy, alespoň dva spínače invertújícího vstupu operačního zesilovače opatřené řídicím vstupem a sériovou kombinaci alespoň tří odporů invertújícího vstupu zapojení, dále alespoň dva spínače neinvertujícího vstupu operačního zesilovače opatřené řídicím vstupem a sériovou kombinaci alespoň tří odporů neinvertujícího vstupu zapojení, a společný vodič, když výstup operačního zesilovače je připojen jednak k výstupu zapojení, jednak přes sériovou kombinaci alespoň tří odporů invertújícího vstupu zapojení k invertujícímu vstupu zapojení, přičemž mezi jednotlivé odpory sériové kombinace invertújícího vstupu zapojení jsou jednotlivě připojeny spínače invertújícího vstupu operačního zesilovače, když druhé konce uvedených spínačů jsou připojeny k invertujícímu vstupu operačního zesilovače.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a switchable gain differential amplifier having an inverting input, a non-inverting input and output, and comprising an operational inverting and non-inverting input amplifier and an output, a switch control circuit provided with at least two outputs. a combination of at least three resistive inverting wiring input resistors, further comprising at least two non-inverting operational amplifier input switches provided with a control input, and a series combination of at least three non-inverting wiring input resistors, and a common conductor when the opamp output is connected to the wiring output; resistors of the inverting wiring input to the inverting wiring input, where between the individual resistors of the series inverting vs of the op amp, the second ends of said switches are connected to the inverting input of the opamp.
Rozdílový zesilovač s přepínatelným zesílením lze řešit několika způsoby. Nejjednodušším řešením je rozdílový zesilovač objasňující dva spřažené mechanické přepínače, pomocí nichž je možno přepínat zesílení rozdílového zesilovače. I když tento způsob přepínání zesílení rozdílového zesilovače je přesný, je na závadu omezená rychlost přepínání a mechanická nespolehlivost. V některých aplikacích je také na závadu jeho nevhodnost k dálkovému ovládání a ovládání pomocí elektronického signálu vůbec.The switchable gain differential amplifier can be solved in several ways. The simplest solution is a differential amplifier explaining the two coupled mechanical switches that can be used to switch the gain of the differential amplifier. Although this way of switching the amplifier of the differential amplifier is accurate, the switching speed and mechanical unreliability are limited. In some applications, it also hinders its unsuitability for remote control and electronic signal control at all.
Radu stejných nevýhod vykazuje elektromechanicky přepínaný rozdílový zesilovač, v jehož zapojení je použito elektromechanických přepínacích prvků — relé.Many of the same disadvantages have an electromechanically switched differential amplifier, in which the electromechanical switching elements - relays are used.
Další způsob přepínání zesílení rozdílového zesilovače je pomocí elektronických, zpravidla polovodičových spínačů, které jsou rychlejší a spolehlivější při přepínání než mechanické nebo elektromechanické spínače. Společnou nevýhodou známých zapojení přepínatelného rozdílového zesilovače osazeného elektronickými spínači je skutečnost, že se zde projevují v plné míře nepříznivé reálné vlastnosti polovodičových spínacích prvků, jako je nenulový odpor spínače v sepnutém stavu a nelineární závislost tohoto odporu na protékajícím proudu a na okolní teplotě. To proto, že zapojení vychází z přímé náhrady mechanického spínače spínačem elektronickým, přičemž vlastní zapojení přepínatelného rozdílového zesilovače se nemění.Another way of switching the gain of a differential amplifier is by means of electronic, generally semiconductor switches, which are faster and more reliable in switching than mechanical or electromechanical switches. A common disadvantage of the known wiring of a switchable differential amplifier fitted with electronic switches is that the unfavorable real properties of the semiconductor switching elements, such as the non-zero resistance of the switch in the closed state and the non-linear dependence of this resistance on the current flow and ambient temperature. This is because the circuit is based on a direct replacement of the mechanical switch with an electronic switch, and the actual connection of the switchable differential amplifier does not change.
223461223461
Tyto uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zapojení rozdílového zesilovače s přepínatelným zesílením opatřené invertujícím vstupem, neinvertujícím vstupem a výstupem a obsahující operační zesilovač s invertujícím a neinvertujícím vstupem a dále výstupem, řídicí obvod spínačů opatřený alespoň dvěma výstuipy, alespoň dva spínače invertujícího vstupu operačního zesilovače opatřené řídicím vstupem a sériovou kombinaci alespoň tří odporů invertujícího vstupu zapojení, dále alespoň tří odporů neinvertujícího vstupu zapojení, a společný vodič, když výstup operačního zesilovače je připojen jednak k výstupu zapojení, jednak přes sériovou kombinaci alespoň tří odporů invertujícího vstupu zapojení k invertujícímu vstupu zapojení, přičemž mezi jednotlivé odpory sériové kombinace invertujícího vstupu zapojení jsou jednotlivě připojeny spínače invertujícího vstupu operačního zesilovače, když druhé konce uvedených Spínačů jsou připojeny k invertujícímu vstupu operačního zesilovače, podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi invertující vstup zapojení a společný vodič je zapojena sériová kombinace neinveritujícího vstupu zapojení, sestávající z alespoň tří odporů, přičemž mezi jednotlivé odpory sériové kombinace neinvertujícího vstupu zapojení jsou jednotlivě připojeny spínače neinvertujícího vstupu operačního zesilovače, když druhé konce uvedených spínačů jsou připojeny k neinvertujícímu vstupu operačního zesilovače, přičemž řídicí vstupy spínačů každé odpovídající si dvojice spínačů jsou navzájem propojeny a připojeny ke svému výstupů řídicího obvodu spínačů.These mentioned disadvantages are largely eliminated by the connection of a switchable gain differential amplifier provided with an inverting input, a non-inverting input and output, and comprising an operational inverting and non-inverting input amplifier and an output, a switch control circuit provided with at least two outputs. a control input and a series combination of at least three inverting wiring input resistors, at least three non-inverting wiring input resistors, and a common conductor when the operational amplifier output is connected to the wiring output and through a series combination of at least three inverting wiring input resistors to the inverting wiring input wherein the inverting input op switches are individually connected between the individual resistors of the series inverting input wiring series wherein the other ends of said switches are connected to an inverting input of an operational amplifier according to the invention, wherein a series combination of a non-inverting wiring input consisting of at least three resistors is connected between the inverting wiring input and the common conductor; The non-inverting input of the operational amplifier is individually connected to the non-inverting input of the operational amplifier when the other ends of said switches are connected to the non-inverting input of the operational amplifier, the switch control inputs of each corresponding pair of switches interconnected and connected to their outputs.
Výhodou zapojení rozdílového zesilovače s přepínatelným zesílením podle vynálezu je, že se v něm prakticky neuplatňuje vliv nepříznivých reálných vlastností polovodičových spínacích prvků, zejména pokud jde o odpor spínače v sepnutém stavu jakož i o změny tohoto odporu v závislosti na protékajícím proudu nebo na okolní teplotě, a to vše za relativně nízké pořizovací náklady.The advantage of the switching amplifier according to the invention is that the effect of the unfavorable real properties of the semiconductor switching elements is not practically applied, in particular as to the resistance of the switch in the closed state as well as its variation depending on the flowing current or ambient temperature; all at a relatively low cost.
Příkladné provedení zapojení rozdílového zesilovače s přepínatelným zesílením podle vynálezu je znázorněno na výkrese.An exemplary embodiment of a switchable gain differential amplifier according to the invention is shown in the drawing.
Zapojení zahrnuje především invertující vstup 1, neinvertující vstup 2 a výstup 3, všechny se společným vodičem 4. Zapojení dále Obsahuje operační zesilovač 5 opatřený invertujícím vstupem 6, neinvertujícím vstupem 7 a výstupem 8. Řídicí obvod 9 spínačů 11, 12, 13, 14 je opatřen alespoň dvěma výstupy 10. Dále zapojení obsahuje alespoň dva spínače 11, 12 invertujícího vstupu 6 operačního zesilovače 5 opatřené řídicím vstupem 15. Dalším prvkem zapojení je sériová kombinace 19 alespoň tří odporů 16, 17, 18 invertujícího vstupu 1 zapojení. Obsahuje také alespoň dva spínače 13, 14, neinvertujícího vstupu 7 operačního zesilovače 5 opatřené řídicím vstupem 15 a sériovou kombinaci 23 alespoň tří odporů 20, 21, 22 neinvertujícího vstupu 2 zapojení.The wiring comprises mainly an inverting input 1, a non-inverting input 2 and an output 3, all with a common conductor 4. The wiring further comprises an operational amplifier 5 provided with an inverting input 6, a non-inverting input 7 and an output 8. The control circuit 9 of switches 11, 12, 13, 14 is Furthermore, the circuit comprises at least two switches 11, 12 of the inverting input 6 of the operational amplifier 5 provided with the control input 15. Another circuit element is a series combination 19 of at least three resistors 16, 17, 18 of the inverting input 1 of the circuit. It also comprises at least two switches 13, 14, a non-inverting input 7 of the operational amplifier 5 provided with a control input 15 and a series combination 23 of at least three resistors 20, 21, 22 of the non-inverting input 2.
Výstup 8 operačního zesilovače 5 je připojen jednak k výstupu 3 zapojení a jednak přes sériovou kombinaci 19 alespoň tří odporů 18, 17, 18 invertujícího vstujpu 1 zapojení k invertujícímu vstupu 1 zapojení. Mezi jednotlivé odpory 16, 17, 18 sériové kombinace 19 invertujícího vstupu 1 zapojení jsou jednotlivě připojeny spínače 11, 12 invertujícího vstupu 6 operačního zesilovače 5. Druhé ikonce uvedených spínačů 11, jsou připojeny k invertujícímu vstupu 6 operačního zesilovače 5.The output 8 of the operational amplifier 5 is connected both to the output 3 of the wiring and through a series combination 19 of at least three resistors 18, 17, 18 of the inverting input 1 of the wiring to the inverting input 1 of the wiring. Switches 11, 12 of the inverting input 6 of the operational amplifier 5 are individually connected between the individual resistors 16, 17, 18 of the inverting input 1 of the wiring input 1. The second icon of said switches 11 is connected to the inverting input 6 of the operational amplifier 5.
Mezi neinvertující vstup 2 zapojení a společný vodič 4 je zapojena sériová kombinace 23 neinvertujícího vstupu 2 zapojení. Sériová kombinace 23 neinvertujícího vstupu 2 zapojení sestává alespoň ze tří odporů 20, 21, 22. Mezi jednotlivé odpory 20, 21, 22 sériové kombinace 23 neinvertujícího vstupu 2 zapojení jisou jednotlivě připojeny spínače 13, 14 neinvertujícího vstupu 7 operačního zesilovače 5. Druhé konce uvedených spínačů 13, 14 jsou připojeny k neinvertujícímu vstupu 7 operačního zesilovače 5. Řídicí vstupy 15 spínačů 11, 12, 13, 14 každé odpovídající si dvojice spínačů 11, 13 a 12, 14 jsou navzájem propojeny a připojeny ke svému příslušnému výstupu 10 řídicího obvodu 9 spínačů 11, 12, 13, 14.Between the non-inverting input 2 and the common conductor 4, a series combination 23 of the non-inverting input 2 is connected. The series combination 23 of the non-inverting input 2 consists of at least three resistors 20, 21, 22. Between the resistors 20, 21, 22 of the series combination 23 of the non-inverting input 2, the switches 13, 14 of the non-inverting input 7 of the operational amplifier 5 are individually connected. switches 13, 14 are connected to the non-inverting input 7 of the operational amplifier 5. The control inputs 15 of switches 11, 12, 13, 14 of each corresponding pair of switches 11, 13 and 12, 14 are interconnected and connected to their respective output 10 of control circuit 9 switches 11, 12, 13, 14.
Příkladné provedení rozdílového zesilovače s přepínatelným zesílením je osazeno diferenčním operačním zesilovačem 5, který pracuje v tak zvaném rozdílovém uspořádání. Při provozu rozdílového zesilovače je ineznázorněným elektrickým signálem z některého zvoleného výstupu 10 řídicího obvodu 9 spínačů 11, 12, 13, 14 sepnuta pouze jedna odpovídající si dvojice spínačů 11, 13 nebo 12, 14. Je-li sepnut n-tý spínač 11 nebo 12 a druhý spolu s ním ovládaný n-tý spínač nebo 14, přičemž všechny ostatní dvojice spínačů 11, 13 nebo 12, 14 jsou rozpojeny a bude-liAn exemplary embodiment of a switchable gain differential amplifier is provided with a differential operational amplifier 5 which operates in a so-called differential configuration. In operation of the differential amplifier, only one corresponding pair of switches 11, 13 or 12, 14 is closed by the electrical signal shown by one of the selected outputs 10 of the control circuit 9 of the switches 11, 12, 13, 14. and a second n-th switch or 14 actuated therewith, wherein all other pairs of switches 11, 13 or 12, 14 are open and, if
N N ^ = Rn, ia.N N = R n, ia.
Σ2 ΣΖ r2v~Σ2 ΣΖ r 2v ~
X=7 ,K J/=Í «Ζ7+ΣΣΞ Rzy,*(i-*n)Rt p=ii+4 p=n+í kde Rzi značí poslední odpor 18 sériové kombinace 19 invertujícího vstupu 1 izapojení, Rm n-tý odpor 16, 17, 18 mimo posledního odporu 18 sériové kombinace 19, RZ2 poslední odpor 22 sériové kombinace 23, R2n n-tý 20, 21, 22 mimo posledního odporu 22 sériové kombinace 23 neinvertujícího vstupu 2 zapojení, kde n je z oboru přirozených čísel od 1 do N a udává, která odpovídající si dvojice spínačů 11, 13 inebo 12, 14 je právě sepnuta a současně :značí pořadové číslo odporů 16, 17 nebo odporů 20, 21, dále Riu značí v-tý odpor 16, 17, 18 mimo posledního odporu 18 sériové kombinace 19, R2u υ-tý odpor 20, 21, 22 mimo posledního odporu 22 sériové kombinace 23, kde v je opět z oboru přirozených čísel od 1 do N a označuje pořadové číslo odporů 16, 17 nebo odporů 20, 21, an je bezrozměrná veličina z Intervalu (0,1 > a R označuje prakticky libovolně zvolenou hodnotu odporu, dostaneme na výstupu napětí __QX = 7 , K J / = Í «+7 + ΣΣΞ Rzy, * (i- * n) R tp = ii + 4 p = n + í where Rzi denotes the last resistor 18 of the serial combination 19 of the inverting input 1 and wiring, Rm n- th resistance 16, 17, 18 except last resistance 18 of series 19, R Z2 last resistance 22 series 23, R 2n n th th 20, 21, 22 except last resistance 22 of series 23 non-inverting input 2, where n is z natural numbers from 1 to N and indicates that the matching pairs of switches 11, 13 inebo 12, 14 is being energized and simultaneously: denotes the sequence number of the resistors 16, 17 and resistors 20, 21, then R also denote the ith resistor 16 , 17, 18 outside the last resistor 18 of series combination 19, R 2u υth resistor 20, 21, 22 outside the last resistor 22 of series combination 23, where v is again from the range of natural numbers from 1 to N and denotes the sequence number of resistors 16, 17 or resistors 20, 21, and n is a dimensionless quantity from the interval (0,1> and R denotes practically any note the resistance, we get the output voltage __Q
Uo = -— (U2— Ul) = kn (U2—Ul).Uo = -— (U2-U1) = k n (U2-U1).
an and n
Zde u0 značí výstupní napětí rozdílového zesilovače, ui napětí invertujícího vstupu 1 zapojení, U2 napětí neinvertujícího vstupu 2 zapojení, a kn označuje absolutní hodnotu přenosu rozdílového zapojení v n-tém případě.Here, u 0 indicates the output voltage of the differential amplifier, ui the voltage of the inverting input 1 of the circuit, U2 the voltage of the noninverting input 2 of the circuit, and n indicates the absolute value of the differential circuit transmission in the nth case.
Jednotlivé odpory zapojení rozdílového zesilovače se ipak určují na základě následujících vztahů.However, the individual wiring resistances of the differential amplifier are determined based on the following relationships.
Rn = R21 = aiR,Rn = R21 = aiR
Rin = R2n = (an — an-i)R pro n > 1,Rin = R 2n = (a n - and n- i) R for n> 1,
Rzi = Rz2 = (1 — Sn) R>Rzi = Rz2 = (1- Sn) R >.
kde bezrozměrová veličina ;where dimensionless quantity;
an ~ l+ kn · an ~ l + k n ·
Uspořádání zapojení rozdílového zesilovače s přepínatelným zesílením podle vynálezu je možno s výhodou aplikovat všude tam, kde je zapotřebí dálkově nebo automaticky přepínat zesílení rozdílového zesilovače. Zapojení je především vhodné pro aplikace v měřicích ústřednách, v zařízeních automatizační techniky inebo v zařízeních pro chemickou instrumentaci.The switching arrangement of the switchable gain differential amplifier according to the invention can advantageously be applied wherever the gain of the differential amplifier needs to be switched remotely or automatically. The wiring is particularly suitable for applications in measurement systems, automation equipment or chemical instrumentation equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858080A CS220461B1 (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Differential amplifier circuitry with change-over amplification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858080A CS220461B1 (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Differential amplifier circuitry with change-over amplification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS220461B1 true CS220461B1 (en) | 1983-04-29 |
Family
ID=5436539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS858080A CS220461B1 (en) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Differential amplifier circuitry with change-over amplification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS220461B1 (en) |
-
1980
- 1980-12-08 CS CS858080A patent/CS220461B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2738504A (en) | Digital number converter | |
| US4216675A (en) | Temperature detecting device | |
| US3651696A (en) | Linearized resistance bridge circuit operable in plurality from a common power supply | |
| US3015790A (en) | Addition circuit for step and continuous functions | |
| CS220461B1 (en) | Differential amplifier circuitry with change-over amplification | |
| US2410821A (en) | Selective indicating system | |
| US3135875A (en) | Ring counter employing four-layer diodes and scaling resistors to effect counting | |
| CS216057B1 (en) | Connection of the difference circuit with switcheable amplification | |
| KR850008221A (en) | Electric energy measuring system | |
| JPS59212997A (en) | Multi-point input switching device | |
| JPS63304123A (en) | Temperature measuring circuit | |
| CS207422B1 (en) | Connection of the electronic integrator with the switch-over time constant | |
| CS207276B1 (en) | Connection of the analogue multiplexer | |
| 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 | |
| CS205219B1 (en) | Connexion of analogue integrator with switchable time constant | |
| US3940686A (en) | Linear output bridge circuit | |
| 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 | |
| CS211519B1 (en) | Connection of the analogue demultiplexer with large input resistance | |
| CS207991B1 (en) | Connection of the electronic inverting amlifier with the switcheable over amplification | |
| 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 | |
| SU583400A1 (en) | Device for integrity check of a resistive heater | |
| JPS61130878A (en) | resistance measuring device | |
| CS207900B1 (en) | Connection of the synchronnous rectifier |