CS232427B1 - Diferenční zesilovač - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení diferenčního zesilovače s operačním zesilovačem, které umožňuje podle potřeby zvětěit dovolené vstupní napětí bez ovlivnění dosažitelného zesílení zesilovače. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi invertující vstup operačního zesilovače a nulový uzel je zapojen přídavný odpor.

Description

Vynález se týká zapojení diferenčního zesilovače s operačním zesilovačem, které umožňuje podle potřeby zvětšit dovolené vstupní napětí bez ovlivnění dosažitelného zesílení zesilovače.

V obvyklém zapojení diferenčního zesilovače s operačním zesilovačem se přivádí jeden vstupní signál k neinvertujíčímu vstupu operačního zesilovače přes dělič napětí, zatímco druhý vstupní signál se přivádí přes vstupní odpor k invertujíčímu vstupu, kam je rovněž přiveden zpětnovazební signál přes zpětnovazební odpor. Pro splnění funkce diferenčního zesilovače, tj. zesilování pouze rozdílu vstupních signálů musí platit, že poměr hodnot vstupního a zpětnovazebního odporu je roven poměru hodnot odporů děliče napětí. Zesíleni takového zesilovače je pak dáno poměrem hodnot zpětnovazebního odporu a vstupního odporu.

Nevýhodou uvedeného obvyklého zapojení diferenčního zesilovače je poměrně malá přípustná hodnota vstupních napětí. Pokud se požaduje zesílení zesilovače značně větěí než jedna, jepřenos děliče napětí téměř roven jedné, a tedy velikost vstupních nepětí je prakticky omezena velikostí dovoleného vstupního nepětí použitého operačního zesilovače. Zvýěí-li se hodnota přípustného vstupního napětí diferenčního zesilovače zmeněením přenosu děliče napětí, musí se ve stejném poměru použít i vstupní odpor a zpětnovazební odpor takže dané zapojení má bud malé zesílení nebo dokonce zeslabuje rozdílový signál.

Uvedené nevýhody odstraňuje diferenční zesilovač, tvořený operačním zesilovačem, k jehož invertujíčímu vstupu je připojen zpětnovazební odpor a vstupní odpor a k jehož invertujícímu vstupu je připojena střední svorka děliče napětí, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že mezi invertující vstup operačního zesilovače a nulový uzel je zapojen přídavný odpor, jehož hodnota je určena z rovnosti poměru vstupního odporu k odporu paralelní kombinace přídavného odporu a zpětnovazebního odporu s poměrem třetího a čtvrtého odporu děliče napětí.

Jestliže poměr velikosti vstupního odporu k velikosti odporu paralelní kombinace zpětnovazebního odporu a přídavného odporu je roven poměru třetího a čtvrtého odporu děliče napětí, zůstane zachována podmínka správná funkce diferenčního zesilovače, a přitom je umožněno volit poměr vstupního a zpětnovazebního odporu, určující zesílení diferenčního zesilovače, nezávisle na poměrní třetího a čtvrtého odporu děliče napětí, který ovlivňuje velikost dovoleného vstupního nepětí diferenčního zesilovače.

Výhodou zapojení podle vynálezu je jednoduché možnost zvětěení dovoleného vstupního napětí jednotlivých vstupů diferenčního zesilovače bez ovlivnění dosažitelné hodnoty zesílení diferenčního napěťového signálu. Přitom je této možno'sti dosaženo s minimálním počtem přesných a stabilních odporových prvků a s jediným operačním zesilovačem.

Příklad zapojení podle vynálezu je uveden na přiloženém výkresu. Diferenční zesilovač se zvětšeným dovoleným vstupním napětím je tvořen operačním zesilovačem J_, k jehož neinvertujícímu vstupu se přivádí první vstupní napětí přes odpory a děliče napětí.

K invertujícímu vstupu operačního zesilovaSe J_ j® připojeno druhé vstupní napětí přes vstupní odpor R,, výstupní napětí u₂ přes zpětnovazební odpor Rg a dále mezi invertující vstup a nulový uzel připojen přídavný odpor R^,

Při dostatečně velkém zesílení operačního zesilovače J_ ® zanedbání jeho vstupních proudů uvedené zapojení zesiluje pouze rozdílový signál v poměru hodnot zpětnovazebního β vstupního odporu Rg : R, a přitom poměr hodnot odporů R^ : Rj děliče napětí, ovlivňující dovolené vstupní nepětí diferenčního zesilovače, lze libovolně volit.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Diferenční zesilovač tvořený operačním zesilovačem, k jehož invertujícímu vstupu je připojen zpětnovazební odpor a vstupní odpor a k jehož neinvertujicímu vstupu je připojené střední svorka odporového děliče napětí, vyznačený tím, že mezi invertující vstup operačního zesilovače (1) a nulový uzel je zapojen přídavný odpor (Rj), jehož hodnota je určena z rovnosti poměru vstupního odporu (R, ) k odporu paralelní kombinace přídavného odporu (Rj) a zpětnovazebního odporu (Rg) s poměrem odporů (R^ a R^) děliče napětí.