CZ20108A3 - Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control - Google Patents

Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control Download PDF

Info

Publication number
CZ20108A3
CZ20108A3 CZ20100008A CZ20108A CZ20108A3 CZ 20108 A3 CZ20108 A3 CZ 20108A3 CZ 20100008 A CZ20100008 A CZ 20100008A CZ 20108 A CZ20108 A CZ 20108A CZ 20108 A3 CZ20108 A3 CZ 20108A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
resistor
block
amplifier
input
inverting input
Prior art date
Application number
CZ20100008A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ301819B6 (en
Inventor
Foit@Julius
Original Assignee
Ceské vysoké ucení technické v Praze
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 Ceské vysoké ucení technické v Praze filed Critical Ceské vysoké ucení technické v Praze
Priority to CZ20100008A priority Critical patent/CZ301819B6/en
Publication of CZ20108A3 publication Critical patent/CZ20108A3/en
Publication of CZ301819B6 publication Critical patent/CZ301819B6/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Vysoce lineární adaptivní zesilovac sestává z bloku (1) rízeného zesilovace, z bloku (3) usmernovace pripojeného pres prevodník (4) napetí-proud na blok (5) rídícího clenu pro nastavení velikosti zesílení bloku (1) rízeného zesilovace. Rídícím prvkem je optron (OPI) se svítivkou (LED)na vstupu a fotorezistorem (FO) na výstupu. Mezi blok (1) rízeného zesilovace a blok (3) usmernovace je zarazen blok (2) oddelovace tvorený druhým operacním zesilovacem (OZ2) v režimu napetového sledovace majícího na svém neinvertujícím vstupu strídavou RC vazbu tvorenou druhým kapacitorem (C2) a druhým rezistorem (R2). Do vetve záporné zpetné vazby druhého operacního zesilovace (OZ2) je zapojena kombinace antiparalelne spojené první diody (D3) a druhé diody (D4). Mezi invertující vstup druhého operacního zesilovace (OZ2) a spolecný vodic je zapojen devátý rezistor (R9). Výstup bloku (2) oddelovace je spojen se ctvrtým kapacitorem (C4) na vstupu bloku (3) usmernovace, tvoreného tretím operacním zesilovacem (OZ3), jehož výstup je pripojen k anode svítivky (LED) optronu (OPI) a zároven ke katode páté diody (D5), jejíž anoda je spolu s katodou svítivky (LED) spojena s horním koncem ctvrtého rezistoru (R4), s horní svorkou proudového zdroje (l1) a s invertujícím vstupem tretího operacního zesilovace (OZ3). Dolní konce ctvrtého rezistoru (R4) a proudového zdroje (l1) jsou oba spojeny se spolecným vodicem.The highly linear adaptive amplifier consists of a control amplifier block (1), a rectifier block (3) connected via a voltage-to-current converter (4) to a control member block (5) for adjusting the gain amplification block (1). The control element is optron (OPI) with an input (LED) light and an output photoresistor (FO). A separation block (2) is provided between the amplifier block (1) and the rectifier block (3) formed by the second operational amplifier (OZ2) in the voltage tracking mode having an alternating RC bond formed by a second capacitor (C2) and a second resistor (R2) at its non-inverting input. ). A combination of the antiparallel first diode (D3) and the second diode (D4) is connected to the negative feedback branch of the second operational amplifier (OZ2). A ninth resistor (R9) is connected between the inverting input of the second operational amplifier (OZ2) and the common wire. The output of the separation block (2) is connected to a fourth capacitor (C4) at the input of the rectifier block (3) formed by the third operational amplifier (OZ3), the output of which is connected to the optocoupler anode (LED) and the cathode of the fifth diode (D5), the anode of which, together with the lamp cathode (LED), is connected to the upper end of the fourth resistor (R4), with the upper current source terminal (11) and the inverting input of the third operational amplifier (OZ3). The lower ends of the fourth resistor (R4) and current source (11) are both connected to a common wire.

Description

Vysoce lineární adaptivní zesilovač s velkým rozsahem regulace ziskuHigh linear adaptive amplifier with wide range of gain control

Oblast technikyTechnical field

Předkládané řešení se týká vysoce lineárního adaptivního zesilovače, kde je jako řídící prvek použit optron. Řešení umožňuje samočinně regulovat zisk zesilovače ve velkém rozsahu, aniž by tím vznikalo nelineární zkreslení zpracovávaného signálu.The present invention relates to a highly linear adaptive amplifier wherein an optron is used as a control element. The solution makes it possible to automatically regulate the gain of the amplifier over a large range without causing non-linear distortion of the signal being processed.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Lineární řízený zesilovač s řídicím prvkem ve tvaru optronu s výstupem tvořeným fotorezistorem už byl publikován. Jeho typické zapojení je uvedeno na obr. 1. Je tvořeno řízeným zesilovačem, jehož výstup je přes usměrňovač a tranzistorový převodník napětí/proud připojen na budící vstup optronu tvořícího řídící prvek řízeného zesilovače. Hlavní nevýhody známých řešení lze shrnout takto. Vlivem nenulového diferenciálního výstupního odporu reálných zesilovačů vede nelineární zatížení výstupu řízeného zesilovače usměrňovačem k horší linearitě celé soustavy, než dovoluje samotný řízený zesilovač. Běžné uspořádání usměrňovače nedovoluje samostatné a nezávislé nastavení náběhové a odběhové doby řízení zesílení. Převod řídicího napětí, získaného usměrněním zpracovávaného signálu, na budicí proud vstupu optronu, například luminiscenční diody, běžným tranzistorovým převodníkem jako je BC550 v obr. 1, je i při zařazení linearizačního odporu v emitoru tranzistoru stále ještě nelineární, takže může vést k nestabilitě zpětnovazební regulační smyčky. Běžná zapojeni neumožňují nezávislé nastavení regulačního prahu, tj. velikosti regulovaného výstupního napětí. Konečná regulovaná hodnota výstupního napětí soustavy na výstupních svorkách označených zde OUT je určena v podstatě neovlivnitelně součtem prahového napětí usměrňovačích diod a prahového napětí převodnikového tranzistoru.A linear controlled amplifier with optocoupler control with photoresistor output has been published. Its typical connection is shown in Fig. 1. It consists of a controlled amplifier whose output is connected via a rectifier and a transistor voltage / current converter to the driver input of the optron forming the control element of the controlled amplifier. The main disadvantages of the known solutions can be summarized as follows. Due to the non-zero differential output resistance of the real amplifiers, the non-linear load of the rectifier output of the controlled amplifier results in poorer linearity of the whole system than the controlled amplifier itself. The conventional configuration of the rectifier does not allow separate and independent adjustment of the rise and fall times for the gain control. The conversion of the control voltage obtained by rectifying the processed signal to an optron input excitation current, such as a luminescent diode, by a conventional transistor transducer such as the BC550 in Fig. 1 is still non-linear even when the linearization resistor is included in the transistor emitter. loop. Conventional wiring does not allow independent adjustment of the control threshold, ie the magnitude of the regulated output voltage. The final regulated value of the system output voltage at the output terminals indicated herein OUT is determined essentially uncontrollably by the sum of the threshold voltage of the rectifier diodes and the threshold voltage of the transistor.

k\to\

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky z velké části odstraňuje vysoce lineární adaptivní zesilovač s velkým rozsahem regulace zisku podle předkládaného řešení. Tento vysoce lineární adaptivní zesilovač sestává z bloku řízeného zesilovače pro zpracování vstupního napětí uii, který je tvořen prvním operačním zesilovačem, majícím na svém invertujícím vstupu RC vazbu skládající se z prvního kapacitoru a prvního rezistoru. Dále je součástí zesilovače blok usměrňovače, jehož vstup je tvořen sériovou kombinací čtvrtého kapacitoru a sedmého rezistoru. Tento blok usměrňovače je přes převodník napětí-proud tvořený třetím operačním zesilovačem v zapojení s bočníkovým rezistorem připojen na vstup bloku řídícího členu pro nastavení velikosti zesílení bloku řízeného zesilovače. Proměnný díl obvodu záporné zpětné vazby prvního operačního zesilovače je tvořen paralelní kombinací šestého rezistoru a výstupního odporu optronu. Vstupní člen optronu je tvořen svítivkou a výstupní člen fotorezistorem. Podstatou nového řešení je, že mezi výstup prvního operačního zesilovače bloku řízeného zesilovače a vstup bloku usměrňovače, který je tvořen sériovou kombinací čtvrtého kapacitoru a sedmého rezistoru, je zařazen blok oddělovače. Tento blok oddělovače je tvořen druhým operačním zesilovačem v režimu napěťového sledovače, který má na svém neinvertujícím vstupu střídavou RC vazbu tvořenou druhým kapacitorem připojeným jedním koncem na výstup prvního operačního zesilovače a spojeným druhým koncem s druhým rezistorem a zároveň s neinvertujícím vstupem druhého operačního zesilovače. Druhý konec druhého rezistoru je spojen se společným vodičem. Do větve záporné zpětné vazby druhého operačního zesilovače je mezi jeho výstup a invertujicí vstup zapojena kombinace antiparalelně spojené první a druhé diody a mezi invertujicí vstup tohoto druhého operačního zesilovače a společný vodič je zapojen devátý rezistor. Výstup druhého operačního zesilovače bloku oddělovače je dále spojen se čtvrtým kapacitorem na vstupu bloku usměrňovače. Výstup třetího operačního zesilovače je připojen k anodě svitivky ve vstupu optronu v bloku řídícího členu a zároveň ke katodě páté diody. Anoda páté diody je spolu s katodou svitivky spojena s horním koncem čtvrtého rezistoru, s horní svorkou proudového zdroje a s invertujícím vstupem třetího operačního zesilovače. Dolní konce čtvrtého rezistoru a proudového zdroje jsou oba spojeny se společným vodičem.The above drawbacks are largely overcome by the high linear adaptive amplifier with a wide range of gain control according to the present invention. This highly linear adaptive amplifier consists of an input amplifier block for processing the input voltage uii, which is formed by a first opamp having an RC coupling at its inverting input consisting of a first capacitor and a first resistor. The amplifier also includes a rectifier block, the input of which is a series combination of a fourth capacitor and a seventh resistor. This rectifier block is connected via a voltage-current converter formed by a third operational amplifier in connection with a shunt resistor to the input of the control block to adjust the amplification block size of the controlled amplifier. The variable part of the negative feedback circuit of the first opamp is formed by a parallel combination of the sixth resistor and the output resistor of the optron. The optocoupler input member is formed by a lamp and an output photoresistor. The essence of the new solution is that a separator block is placed between the output of the first operational amplifier of the controlled amplifier block and the input of the rectifier block, which is a series combination of the fourth capacitor and the seventh resistor. The separator block is formed by a second op-amp in the voltage follower mode, having on its non-inverting input an alternating RC coupling formed by a second capacitor connected at one end to the output of the first op-amp and connected at the other end to the second resistor. The other end of the second resistor is connected to a common conductor. A combination of an antiparallel connected first and second diodes is connected to the negative feedback branch of the second operational amplifier between its output and the inverting input, and a ninth resistor is connected between the inverting input of the second operational amplifier. The output of the second opamp block of the separator block is further coupled to a fourth capacitor at the input of the rectifier block. The output of the third opamp is connected to the anode of the lamp at the optron input in the control block and at the same time to the cathode of the fifth diode. The anode of the fifth diode, together with the cathode of the lamp, is coupled to the upper end of the fourth resistor, the upper terminal of the power source, and the inverting input of the third opamp. The lower ends of the fourth resistor and current source are both connected to a common conductor.

V jednom možném provedení je vstupem zpracovávaného signálu un invertující vstup prvního operačního zesilovače bloku řízeného zesilovače se sériovou kombinaci prvního rezistoru a prvního kapacitoru na tomto invertujicím vstupu. Neinvertující vstup řízeného zesilovače je v tomto případě spojen se společným vodičem.In one possible embodiment, the input of the signal to be processed is an inverting input of a first operational amplifier of a controlled amplifier block with a series combination of a first resistor and a first capacitor at that inverting input. In this case, the non-inverting input of the controlled amplifier is connected to a common conductor.

V jiném možném provedení je bloku řízeného zesilovače předřazen předřadný čtvrtý operační zesilovač, který je zapojen v režimu napěťového sledovače, jehož výstup je spojen s prvním rezistorem.In another possible embodiment, the controlled amplifier block is preceded by a fourth operational opamp that is connected in the voltage follower mode, the output of which is coupled to the first resistor.

V dalším provedení může být vstupem zpracovávaného signálu Un neinvertující vstup prvního operačního zesilovače bloku řízeného zesilovače s RC vazbou tvořenou šestým kapacitorem a osmým rezistorem, jejichž společný bod je spojen s tímto neinvertujícím vstupem. V tomto případě pak je druhý konec osmého rezistoru spojen se sériovou kombinací prvního rezistoru a prvního kapacitoru, která je připojená na invertující vstup prvního operačního zesilovače. Společný bod osmého rezistoru a prvního rezistoru je zde připojen na společný vodič.In a further embodiment, the input of the processed signal Un may be the non-inverting input of the first operational amplifier of the RC amplifier block of the sixth capacitor and the eighth resistor whose common point is associated with the non-inverting input. In this case, the second end of the eighth resistor is connected to a series combination of the first resistor and the first capacitor, which is connected to the inverting input of the first opamp. The common point of the eighth resistor and the first resistor is here connected to a common conductor.

Ve všech těchto případech je možné řešení, kdy je předpěťový stejnosměrný proudový zdroj tvořen pátým rezistorem připojeným jedním svým koncem k invertujícimu vstupu třetího operačního zesilovače a druhým koncem na stabilní napájecí napětí.In all these cases, a possible solution is that the bias voltage DC power supply consists of a fifth resistor connected at one end to the inverting input of the third opamp and the other at a stable supply voltage.

Rovněž tak lze vždy do větve záporné zpětné vazby bloku oddělovače mezi antiparalelní kombinaci třetí a čtvrté diody a invertující vstup druhého operačního zesilovače zapojit desátý rezistor.Likewise, a tenth resistor can also be connected to the negative feedback block of the separator block between the antiparallel combination of the third and fourth diodes and the inverting input of the second opamp.

Uvedená zapojeni mají proti stávajícím řešením následující výhody.These connections have the following advantages over existing solutions.

Výstupní signál není ovlivňován nelineárním zatížením usměrňovačem, ani žádným nelineárním řídicím prvkem, takže jeho konečné nelineární zkreslení je dáno pouze vlastnostmi zesilovače, pracujícího v lineárním režimu.The output signal is not influenced by the non-linear load of the rectifier, nor by any non-linear control element, so that its final non-linear distortion is only due to the characteristics of the amplifier operating in the linear mode.

Oddělovací zesilovač může pracovat buď jako napěťový sledovač, nebo i s napěťovým zesílením větším než jednotkovým, takže dovolí nastavit regulovanou výstupní amplitudu zpracovávaného signálu v širokých mezích.The isolation amplifier can operate either as a voltage follower or even with a voltage gain greater than unit gain, so as to allow the regulated output amplitude of the processed signal to be set within wide limits.

Ve zpětnovazební smyčce oddělovače je zařazen pár antiparalelně spojených diod téhož typu jako v usměrňovači, čímž se vykompenzuje prahové napětí diod, včetně jeho teplotní závislosti, a to za předpokladu, že všechny diody mají tutéž teplotu, což není problém zajistit, protože jejich výkonové zatížení je zanedbatelné. V případě potřeby je možné zařadit do série s kompenzačními diodami další sériový rezistor, který dovolí nastavení prahového napětí regulace respektive amplitudy výstupního regulovaného napětí na víceméně libovolnou hodnotu, i menší než je hodnota daná prahovým napětím uměle vytvořeným pomocným proudem v bočnikovém čtvrtém rezistoru R4,A pair of antiparallel coupled diodes of the same type as the rectifier is included in the separator feedback loop to compensate for the diode threshold voltage, including its temperature dependence, provided all diodes have the same temperature, which is not a problem because their power load is negligible. If necessary, an additional series resistor can be connected in series with the compensating diodes, allowing the control threshold or amplitude of the output regulated voltage to be set to more or less any value, even less than the threshold voltage provided by the artificially generated auxiliary current.

Převod stejnosměrného řídicího napětí, získaného usměrněním signálu, na proud budící vstup optronu je přesně lineární, takže je-li zářivý tok generovaný vstupním prvkem optronu lineární funkcí budicího proudu - tato podmínka je při užití luminiscenční diody jako zdroje záření splněna - usnadňuje početní řešení stability celé soustavy.Converting the DC control voltage obtained by rectifying the signal to the optron input current is exactly linear, so that if the radiant flux generated by the optron input element is a linear excitation current function - this condition is met when using a luminescent diode as a radiation source - system.

Převodník napětí-proud mezi výstupem usměrňovače a vstupem optronu má velmi velkou hodnotu vstupní impedance, a oddělovací zesilovač budící usměrňovač má hodnotu výstupní impedance velmi malou, takže je možné nastavovat náběhovou dobu regulace a odběhovou dobu regulace do značné míry vzájemně nezávisle.The voltage-current converter between the rectifier output and the optocoupler input has a very large input impedance value, and the decoupling driver of the rectifier has a very low output impedance value so that it is possible to adjust the start-up and control-off times largely independently of each other.

Zavedením umělého předpětí do vstupu převodníku napětí-proud, budícího vstup optronu, lze nastavit práh nástupu regulace, takže regulační pochod začne zabírat až od předem zvolené hodnoty amplitudy výstupního signálu.By introducing an artificial bias into the voltage-current converter input driving the optocoupler input, the start-up threshold of the control can be set, so that the control process starts to take up from a preselected output signal amplitude value.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr.1 znázorňuje známé zapojeni lineárního řízeného zesilovače s optronem. Předkládané řešeni vysoce lineárního adaptivního zesilovače s velkým rozsahem regulace zisku podle předkládaného řešeni je pak uvedeno v různých variantách podle obr.2,3,4,5 a 6.Fig. 1 shows a known connection of a linear controlled amplifier with an optocoupler. The present solution of the high linear adaptive amplifier with a wide range of gain control according to the present solution is then presented in various variants according to Figs. 2,3,4,5 and 6.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Předkládané řešení představuje elektronickou soustavu, složenou z hlavních funkčních bloků, které jsou na obrázcích ohraničeny čárkovanou čarou a očíslovány čísly v kroužkách, a to z bloku 1 řízeného zesilovače, bloku 2 oddělovače s kompenzací prahového napětí usměrňovačích diod, bloku 3 usměrňovače s nastavením náběhu a doběhu regulace, bloku 4 převodníku napětí-proud a nastavení prahu regulace, a z bloku 5 řídicího členu ve tvaru optronu. Příklady zapojení jsou uvedeny na obr.2 až 7. Dále bude podrobněji popsán obr.2 a u dalších příkladů podle obr.3 až 6 budou uvedeny pouze rozdíly od tohoto zapojení.The present solution is an electronic system composed of the main function blocks, which are delimited by dashed lines in the figures and numbered in circles, namely block 1 of the controlled amplifier, block 2 of the rectifier diode voltage compensation, rectifier block 3 and the control override, the voltage-current converter block 4, and the control threshold setting, and from the optocoupler control block 5. Examples of connection are shown in Figures 2 to 7. Next, Figure 2 will be described in more detail, and in the other examples of Figures 3 to 6, only the differences from this connection will be shown.

V příkladu provedení podle obr.2 se blok 1 řízeného zesilovač skládá z prvního operačního zesilovače QZ1 s neinvertujícím vstupem spojeným se společným vodičem. Kjeho invertujícímu vstupu je prostřednictvím sériové kombinace prvního rezistoru R1 a prvního kapacitoru C1 připojeno vstupní napětí Uiv Mezi invertující vstup a výstup prvního operačního zesilovače OZ1 je dále připojena paralelní kombinace šestého rezistoru R6 a fotorezistoru FO, tj. výstupu optronu OPI, tvořícího blok 5 řídícího členu. K výstupu prvního operačního zesilovače OZ1 je dále připojena horní výstupní svorka výstupního napětí U22 prostřednictvím třetího kapacitoru C3, a prostřednictvím druhého kapacitoru C2 i neinvertující vstup druhého operačního zesilovače OZ2 v bloku 2 oddělovače. Dolní svorka výstupního napětí U22 je spojena se společným vodičem. Mezi neinvertující vstup druhého operačního zesilovače QZ2 a společný vodič je dále připojen druhý rezistor R2. Mezi invertující vstup druhého operačního zesilovače QZ2 a společný vodič je připojen devátý rezistor R9 a dáíe je mezí invertující vstup druhého operačního zesilovače OZ2 a jeho výstup připojena antiparalelně spojená dvojice třetí diody D3 a čtvrté diody D4. Výstup druhého operačního zesilovače OZ2 je dále spojen se vstupem bloku 3 oddělovače. Vstup bloku 3 usměrňovače je tvořen sériovou kombinací čtvrtého kapacitoru C4 a sedmého rezistoru R7. Druhý konec sedmého rezistoru R7 je spojen s katodou první diody D1 a anodou druhé diody D2. Anoda první diody Dl. je spojena se společným vodičem. Katoda druhé diody D2 je spojena se vstupem bloku 4 převodníku napétí-proud tj. s neinvertujícím vstupem třetího operačního zesilovače QZ3. Současně je mezi katodu druhé diody D2 a společný vodič připojena paralelní kombinace třetího rezistoru R3 a pátého kapacitoru C5. Výstup třetího operačního zesilovače QZ3 je připojen k anodě svítivky LED ve vstupu optronu OPI, v bloku 5 řídícího členu, a zároveň ke katodě páté diody D5. Anoda páté diody D5 a katoda svítivky LED v bloku 5 řídicího členu jsou obě spojeny s horním koncem čtvrtého rezistoru R4, s horní svorkou prvního proudového zdroje Has invertujícím vstupem třetího operačního zesilovače OZ3. Dolní konce čtvrtého rezistoru R4 a prvního proudového zdroje JI jsou oba spojeny se společným vodičem. Všechny operační zesilovače jsou napájeny standardním souměrným napájecím napětím 2x15 V. Místo proudového zdroje lze použít zapojení s pátým rezistorem 5, jak je uvedeno na obr.5, který v reálné konstrukci zajišťuje, respektive simuluje chování proudového zdroje.In the embodiment of FIG. 2, the controlled amplifier block 1 consists of a first operational amplifier QZ1 with a non-inverting input coupled to a common conductor. An inverting input Uiv is connected to its inverting input via a series combination of the first resistor R1 and the first capacitor C1 The inverting input and output of the first operational amplifier OZ1 are further connected with a parallel combination of the sixth resistor R6 and photoresistor FO. . Further, to the output of the first operational amplifier OZ1, the upper output terminal of the output voltage U22 is connected via the third capacitor C3, and through the second capacitor C2 also the non-inverting input of the second operational amplifier OZ2 in the separator block 2. The lower output voltage terminal U22 is connected to the common conductor. A second resistor R2 is connected between the non-inverting input of the second operational amplifier QZ2 and the common conductor. A ninth resistor R9 is connected between the inverting input of the second operational amplifier QZ2 and the common conductor, and an anti-parallel coupled pair of the third diode D3 and the fourth diode D4 is between the inverting input of the second operational amplifier OZ2 and its output. The output of the second operational amplifier OZ2 is further coupled to the input of the separator block 3. The input of rectifier block 3 consists of a series combination of the fourth capacitor C4 and the seventh resistor R7. The other end of the seventh resistor R7 is connected to the cathode of the first diode D1 and the anode of the second diode D2. Anode of the first diode D1. it is connected to a common conductor. The cathode of the second diode D2 is connected to the input of the voltage-current converter block 4, i.e. the non-inverting input of the third operational amplifier QZ3. At the same time, a parallel combination of the third resistor R3 and the fifth capacitor C5 is connected between the cathode of the second diode D2 and the common conductor. The output of the third operational amplifier QZ3 is connected to the anode of the LED lamp at the optron input of OPI, in the control block 5, and at the same time to the cathode of the fifth diode D5. The anode of the fifth diode D5 and the cathode of the LED lamp in the controller block 5 are both connected to the upper end of the fourth resistor R4, to the upper terminal of the first current source Has by inverting the input of the third operational amplifier OZ3. The lower ends of the fourth resistor R4 and the first current source J1 are both connected to a common conductor. All operational amplifiers are supplied with a standard symmetrical supply voltage of 2x15 V. Instead of a current source, a connection with a fifth resistor 5 can be used, as shown in Figure 5, which provides or simulates the behavior of the current source in real construction.

Uvedené zapojení pracuje následujícím způsobem. Na vstupní svorky bloku 1 řízeného zesilovače se přivádí zpracovávaný signál uii. Toto napětí slouží jako vstup pro blok 1 řízeného zesilovače, tvořeného prvním operačním zesilovačem QZ1, což je operační zesilovač ve standardním invertujícím zapojení pro zpracování střídavých signálů, tj. s potlačením stejnosměrné složky RC vazbou. Velikost zesílení se nastavuje proměnnou velikostí dělicího poměru rezistoru zpětnovazební sítě, a to změnou jednoho zpětnovazebního rezistoru, v tomto případě složeného jako paralelní kombinace šestého rezistoru R6 a fotorezistoru FO na výstupu optronu OPI. Šestý rezistor R6 omezuje nárůst zesílení v situaci bez signálu, kdy vnitřní odpor výstupu optronu OPI respektive fotorezistoru FO stoupne na hodnotu za tmy, která je velmi vysoká, typicky více než 107 Ω. Tak veliká hodnota zpětnovazebního odporu není u běžných operačních zesilovačů vhodná, protože zpravidla vyvolá ztrátu přesné polohy klidového pracovního bodu, která sice činnosti řízeného zesilovače OZ1 při zpracování signálů bez stejnosměrné složky obecně nevadí, ale za jistých okolností může vést k některým méně žádoucím vedlejším dynamickým jevům. Vhodné zvolená hodnota šestého rezistoru R6 zabrání vzniku těchto nežádoucích jevů, aniž by nějak omezovala činnost soustavy. Zbývající část zpětnovazební sítě tvořená první rezistorem R1 a prvním kapacitorem C1 je standardní uspořádání pro práci se signálem, ve kterém se má potlačit stejnosměrná složka. Pokud je předem bezpečně známo, že zpracovávaný signál nebude nikdy žádnou stejnosměrnou složku obsahovat, může být vazební, zde třetí kapacitor C3, nahrazen zkratem. V případě, že je třetí kapacitor C3 zařazen, určuje spolu s prvním rezistorem R1 a s prvním kapacitorem C1 dolní mezní kmitočet vstupu prvního operačního zesilovače OZ1 podle rovnice fmin = 1/(2kR1C1). Výstupní regulovaný signál u?? je veden na výstupní svorky prostřednictvím vazebního třetího kapacitoru C3.This connection works as follows. The processed signal uii is applied to the input terminals of the controlled amplifier block 1. This voltage serves as an input for the controlled amplifier block 1, consisting of the first operational amplifier QZ1, which is an operational amplifier in a standard inverting circuit for AC signal processing, i.e. with DC coupling suppression by RC coupling. The gain amount is set by varying the magnitude of the dividing ratio of the feedback network resistor by changing one feedback resistor, in this case composed as a parallel combination of the sixth resistor R6 and the photoresistor FO at the optron output OPI. The sixth resistor R6 limits the gain gain in the no-signal situation when the internal resistance of the OPI optron output and the photoresistor FO, respectively, rises to a value in the dark, which is very high, typically more than 10 7 Ω. Such a large feedback resistance is not suitable for conventional opamps, as it generally causes the loss of the exact position of the quiescent operating point, which although the operation of the OZ1 controlled amplifier in signal processing without DC component generally does not interfere, under certain circumstances may lead to some less desirable dynamic side effects. . A suitable selected value of the sixth resistor R6 will prevent these undesirable effects from occurring without limiting the operation of the system. The remaining part of the feedback network formed by the first resistor R1 and the first capacitor C1 is a standard signal handling arrangement in which the DC component is to be suppressed. If it is well known in advance that the signal being processed will never contain any DC component, the coupling, here the third capacitor C3, can be replaced by a short circuit. In case the third capacitor C3 is connected, it determines together with the first resistor R1 and the first capacitor C1 the lower limit frequency of the input of the first operational amplifier OZ1 according to the equation f m i n = 1 / (2kR1C1). Output regulated signal u ?? it is routed to the output terminals via a coupling third capacitor C3.

Vstup bloku 2 oddělovače dostává signál z výstupu prvního operačního zesilovače OZ1 prostřednictvím RC vazby tvořené druhým rezistorem R2 a druhým kapacitorem C2. Blok 2 oddělovače pracuje tak, že jeho úkolem je oddělit silně nelineární zátěž, představovanou blokem 3 usměrňovače, od výstupu bloku 1. řízeného zesilovače, kde by nelineární zátěž vyvolávala nelineární zkreslení zpracovávaného signálu, protože diferenciální výstupní odpor prvního operačního zesilovače OZ1, jako u každého reálného zesilovače, není nulový. Blok 2 oddělovače obsahuje druhý operační zesilovač OZ2, který zapojen jako napěťový sledovač s vestavěnou kompenzací mrtvé zóny usměrňovače, dané prahovým napětím první diody D1 a druhé diody D2 bloku 3 usměrňovače. Jeho neinvertujíci vstup má vnitřní impedanci velmi velikou a lineární, takže nemůže vyvolat nelineární zkreslení výstupního napětí u22. Tím, že jsou v sérii ve zpětnovazební smyčce zařazeny antiparalelně spojené kompenzační diody, tedy třetí dioda D3 a čtvrtá D4, se dosáhne toho, že druhý, oddělovací, operační zesilovač OZ2 vytvoří amplitudu výstupního napětí větší o prahové napětí třetí diody D3 a čtvrté diody D4, než je amplituda jeho vstupního napětí U22. Antiparalelní spojení třetí diody D3 a čtvrté diody D4 zajišťuje, aby to platilo pro obě polarity střídavého výstupního napětí U22.. Tím se vykompenzuje vliv nenulového a teplotně závislého prahového napětí první diody D1 a druhé diody D2.The input of separator block 2 receives a signal from the output of the first operational amplifier OZ1 via an RC coupling formed by a second resistor R2 and a second capacitor C2. The splitter block 2 works by separating the strongly non-linear load represented by the rectifier block 3 from the output of the controlled amplifier block 1. where the non-linear load would cause non-linear distortion of the processed signal because the differential output resistance of the first operational amplifier OZ1 real amplifier is not zero. Separator block 2 comprises a second operational amplifier OZ2 which is connected as a voltage follower with built-in rectifier dead zone compensation given by the threshold voltage of the first diode D1 and the second diode D2 of the rectifier block 3. Its non-inverting input has an internal impedance very large and linear, so it cannot cause non-linear distortion of the output voltage at 22 . By incorporating antiparallel coupled compensation diodes in series in the feedback loop, i.e. third diode D3 and fourth D4, the second, decoupling, operational amplifier OZ2 generates an output voltage amplitude greater by the threshold voltage of the third diode D3 and the fourth diode D4 than the amplitude of its input voltage U22. The antiparallel connection of the third diode D3 and the fourth diode D4 ensures that this applies to both polarities of the AC output voltage U22. This compensates for the non-zero and temperature-dependent threshold voltage of the first diode D1 and the second diode D2.

Blok 3 usměrňovače reaguje na napěťový rozkmit výstupního signálu U22 bez ohledu na tvar jeho časového průběhu. Kombinace součástek čtvrtý kapacitor C4, první dioda Dl., druhá dioda D2 a pátý kapacitor C5 představuje klasický Delonúv zdvojovač napětí. V této aplikaci je jeho účelem vytvořit stejnosměrné napětí, úměrné velikosti amplitudy, tedy tzv. napětí špička-špička, výstupního signálu u^. Sedmý rezistor R7 v bloku 3 usměrňovače slouží k nastavení rychlosti nabíjení pátého kapacitoru C5, čili k nastavení doby náběhu regulace. Třetí rezistor R3 slouží k nastavení rychlosti vybíjení pátého kapacitoru C5, čili k nastavení odběhové, zotavovací, doby. Výstupní napětí bloku 3 usměrňovače z pátého kapacitoru C5 je vedeno na vstup bloku 4 převodníku napětí-proud, tedy na neinvertujíci vstup třetího operačního zesilovače OZ3.The rectifier block 3 reacts to the voltage oscillation of the output signal U22 regardless of its waveform shape. The combination of components the fourth capacitor C4, the first diode D1, the second diode D2, and the fifth capacitor C5 represents a classic Delon voltage doubler. In this application, its purpose is to generate a DC voltage proportional to the magnitude of the amplitude, i.e. the so-called peak-to-peak voltage, of the output signal u. The seventh resistor R7 in the rectifier block 3 is used to set the charge rate of the fifth capacitor C5, or to set the rise time of the control. The third resistor R3 is used to adjust the discharge rate of the fifth capacitor C5, i.e. to set the recovery, recovery, and recovery times. The output voltage of the rectifier block 3 from the fifth capacitor C5 is applied to the input of the voltage-current converter block 4, i.e. to the non-inverting input of the third operational amplifier OZ3.

Pro převedení usměrněného napětí na budicí proud optronu slouží bočníkový čtvrtý rezistor R4, zapojený v sérii se zátěži bloku 4 převodníku napětí-proud, tedy se vstupem optronu OPI tvořeným svítivkou LED bloku 5 řídícího členu. Úbytek napětí na pátém rezistoru R5 vyvolaný průtokem budicího proudu vstupu optronu OPI se přivádí na invertující vstup třetího operačního zesilovače OZ3 jako zpětnovazební signál. Pátý rezistor R5 zavádí do bočnikového čtvrtého rezistoru R4 přídavný proud, odvozený z konstantního napětí, například z napájecího napětí, je-li dostatečně stabilizováno. Přídavný proud vytváří na čtvrtém rezistoru R4 nenulové kompenzační, tedy prahové, napětí, které se odečítá od napětí, přiváděného na neinvertujíci vstup třetího operačního zesilovače QZ3, čímž zabrání vytvoření budicího proudu pro vstup optronu OPI, dokud výstupní napětí bloku 3 usměrňovače na pátém kapacitoru C5 nepřekročí hodnotu tohoto kompenzačního napětí. Tím lze nastavit velikost amplitudy výstupního napětí U22, od které výše teprve regulace začíná pracovat. Pátá dioda D5 v bloku 4 převodníku napětí/proud slouží jako ochrana proti přepólování vstupu optronu OPI.The shunt fourth resistor R4, connected in series with the load of the voltage-current converter block 4, that is to say the optron input OPI formed by the LED of the control block 5, is used to convert the rectified voltage to the optron drive current. The voltage drop across the fifth resistor R5 caused by the op current of the optron input OP1 is applied to the inverting input of the third operational amplifier OZ3 as a feedback signal. The fifth resistor R5 introduces into the side fourth resistor R4 an additional current, derived from a constant voltage, for example a supply voltage, when sufficiently stabilized. The additional current at the fourth resistor R4 generates a non-zero compensating, i.e., threshold, voltage that is subtracted from the voltage applied to the non-inverting input of the third operational amplifier QZ3, thereby avoiding the generation of an optron OPI input current until the output voltage of rectifier block 3 on the fifth capacitor C5. does not exceed the value of this compensating voltage. In this way, the amplitude of the output voltage U22 can be set, from which the control only starts to work. The fifth diode D5 in block 4 of the voltage / current converter serves as protection against the polarity of the optron input OPI.

Hlavní regulační prvek je optron OP1 v bloku 5 řídícího členu. Optron OPI užívá jako zářiče svítivky, jejíž výhodou je, že v rozmezí trvale dovolených budicích proudů její výstupní zářivý tok je lineární funkcí proudu. Výstupní člen optronu OPI je fotorezistor FO, jehož význačnou vlastností je linearita jeho voltampérové charakteristiky, takže jeho začlenění do zpětnovazební smyčky řízeného zesilovače OZ1 nezpůsobí nelineární zkreslení zpracovávaného signálu.The main control element is the optron OP1 in the controller block 5. The optron OPI uses fluorescent lamps as emitters, the advantage of which is that, within the range of permanently permitted excitation currents, its output radiation flux is a linear function of the current. The OPI optocoupler output is a photoresistor FO, whose characteristic is the linearity of its volt-amp characteristic so that its incorporation into the feedback loop of the OZ1 controlled amplifier will not cause non-linear distortion of the processed signal.

Zapojení podle obr. 2 a také zapojení podle obr. 5 mají pro vstupní napětí U11 diferenciální vstupní odpor rovný hodnotě odporu prvního rezistoru R1. Ta se s ohledem na požadované velké napěťové zesílení pro slabé signály zpravidla volí poměrně malá, typicky 103...104 Ω, což může v některých aplikacích vadit.The wiring of FIG. 2 and the wiring of FIG. 5 have a differential input resistance equal to the resistance value of the first resistor R1 for the input voltage U11. Due to the required high voltage gain for weak signals, it is generally chosen to be relatively small, typically 10 3 ... 10 4 Ω, which may interfere in some applications.

V případě, že je zapotřebí veliký diferenciální vstupní odpor, lze užít zapojení podle obr. 4, které je analogické zapojení podle obr. 2 a od zapojení v obr. se 2 liší pouze tím, že vstupní signál není přiváděn do invertujícího vstupu prvního operačního zesilovače OZ1 bloku 1 řízeného zesilovače, ale do jeho neinvertujícího vstupu, prostřednictvím RC vazby tvořené osmým rezistorem R8 a šestým kapacitorem C6. S neinvertujícim vstupem prvního operačního zesilovače OZ1 je spojen společný bod šestého kapacitoru C6 a osmého rezistoru R8. Druhý konec osmého rezistoru R8 je spolu s druhým koncem zpětnovazebního prvního rezistoru R1 spojen se společným vodičem. V tomto případě je diferenciální vstupní odpor soustavy prakticky roven hodnotě osmého rezistoru R8, kterou je u dobrých operačních zesilovačů možné volit až o několik řádů větší, než hodnotu prvního rezistoru R1. Hodnota časové konstanty šestého kapacitoru C6 a osmého rezistoru R8 potom spolu s časovou konstantou prvního kapacitoru C1 a prvního rezistoru R1 společně určují dolní mezní kmitočet soustavy. Řešení s velkým diferenciálním vstupním odporem podle obr.4 má však proti řešení podle obr. 2 nevýhodu. Tím, že vstupní signál je přiváděn do neinvertujícího vstupu prvního operačního zesilovače OZ1 je dáno, že regulační zpětná vazba nemůže napěťové zesílení prvního operačního zesilovače OZ1 zmenšit pod jednotkovou velikost, což v zapojení podle obr. 2 možné je, takže dosažitelný regulační rozsah soustavy pro velká vstupní napětí Uii se poněkud zmenší.In case a large differential input resistance is required, the circuit shown in Figure 4 can be used, which is analogous to the circuit shown in Figure 2 and differs from the circuit in Figure 2 only in that the input signal is not applied to the inverting input of the first opamp. OZ1 of block 1 of the controlled amplifier, but into its non-inverting input, by means of an RC coupling formed by the eighth resistor R8 and the sixth capacitor C6. A common point of the sixth capacitor C6 and the eighth resistor R8 is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier OZ1. The other end of the eighth resistor R8, together with the second end of the feedback first resistor R1, is connected to a common conductor. In this case, the differential input resistance of the system is practically equal to the value of the eighth resistor R8, which can be selected by several orders of magnitude greater than the value of the first resistor R1 in good operational amplifiers. The value of the time constant of the sixth capacitor C6 and the eighth resistor R8 together with the time constant of the first capacitor C1 and the first resistor R1 together determine the lower cutoff frequency of the system. However, the solution with a large differential input resistance of FIG. 4 has the disadvantage of the solution of FIG. Since the input signal is applied to the non-inverting input of the first operational amplifier OZ1, it is determined that the control feedback cannot reduce the voltage gain of the first operational amplifier OZ1 below the unit size, which is possible in the circuit shown in FIG. the input voltage Uii decreases somewhat.

Zapojení podle obr. 3 je analogické k zapojení podle obr 2, s tím rozdílem, že vstupu bloku 1 řízeného zesilovače je předřazen čtvrtý operační zesilovač OZ4, pracující v režimu napěťového sledovače. Tím se zajistí velký diferenciální vstupní odpor soustavy a současně zůstává beze změny velký regulační rozsah zapojení podle obr. 2. V ostatních ohledech je zapojení podle obr. 3 analogické zapojení v obr. 2. Funkce osmého rezistoru R8 a šestého kapacitoru C6 v obr. 3 je totožná s funkcí těchto součástek v zapojení podle obr. 4, tedy opět se jedná o klasickou RC vazbu. Menši nevýhodou zapojení podle obr.3 je jeho poněkud větší šum proti zapojení z obr. 2, typicky cca o 3 dB, je-li čtvrtý operační zesilovač OZ4 stejného typu jako první operační zesilovač OZ1, protože se zde uplatní kaskádní řazení vnitřního šumu předřazeného čtvrtého operačního zesilovače QZ4 a prvního operačního zesilovače OZ1. Oproti zapojení podle obr. 4 je zde však zachována zásadní výhoda zapojení podle obr 2, totiž velký regulační rozsah zvládající i amplitudy vstupního napětí Um větší než je regulovaná hodnota výstupního napětí u^.The wiring of FIG. 3 is analogous to the wiring of FIG. 2, except that the input of the controlled amplifier block 1 is preceded by a fourth operational amplifier OZ4 operating in the voltage follower mode. This ensures a large differential input resistance of the system and at the same time the large control range of Figure 2 remains unchanged. In other respects, the Figure 3 circuit is analogous to Figure 2. The eighth resistor R8 and sixth capacitor C6 in Figure 3 function. is identical with the function of these components in the circuit according to Fig. 4, ie again it is a classic RC coupling. A minor disadvantage of the wiring shown in FIG. 3 is its somewhat greater noise compared to the wiring shown in FIG. 2, typically about 3 dB, if the fourth operational amplifier OZ4 is of the same type as the first operational amplifier OZ1, the operational amplifier QZ4 and the first operational amplifier OZ1. Compared to the circuit according to FIG. 4, however, the essential advantage of the circuit according to FIG. 2 is maintained, namely that the large control range can also handle the amplitudes of the input voltage Um greater than the regulated value of the output voltage u.

Zapojení podle obr 5 je funkčně totožné se zapojením podle obr 2, pouze s tím rozdílem, že místo symbolu ideálního prvního proudového zdroje H je zde zakreslen standardní způsob jeho náhrady reálným obvodem podle věty o dualitě, složeným ze sériové kombinace pátého rezistoru R5 s dostatečně velikou hodnotou odporu a napěťového zdroje, v obr. 5 je to stabilní napájecí napětí +15 V. Obdobným způsobem lze v reálné konstrukci řešit obvodovou realizaci proudového zdroje i ve všech zapojeních podle obrázků 2, 3,4 a 6.The circuit according to FIG. 5 is functionally identical to the circuit according to FIG. 2, except that instead of the symbol of the ideal first current source H there is a standard way of replacing it with a real circuit according to the duality theorem. in the Fig. 5 it is a stable +15 V supply voltage. In a similar way, the realization of the power supply circuit in all connections according to Figures 2, 3, 4 and 6 can be solved in a real construction.

Zapojení podle obr. 6 je analogické k zapojeni podle obr. 2 s tím rozdílem, že do smyčky záporné zpětné vazby druhého operačního zesilovače QZ2 v bloku 2 oddělovače je v sérii s antiparalelně spojenými kompenzačními diodami, tedy třetí diodou D3 a čtvrtou diodou D4, zapojen ještě desátý rezistor R10. Tím se dá napěťové zesílení čtvrtého operačního zesilovače QZ4 nastavit na hodnotu větší než jednotkovou, což dovolí nastavit amplitudu regulovaného výstupního napětí U22 menší, než je prahová hodnota, určená úbytkem napětí na čtvrtém rezistoru R4, vyvolaným průtokem prvního proudového zdroje II, nastavujícího práh regulace.The circuit of FIG. 6 is analogous to that of FIG. 2, except that the negative feedback loop of the second operational amplifier QZ2 in the separator block 2 is connected in series with the compensating diodes, i.e., the third diode D3 and the fourth diode D4, in series. still the tenth resistor R10. Thus, the voltage gain of the fourth operational amplifier QZ4 can be set to a value greater than the unit, allowing the amplitude of the regulated output voltage U22 to be set less than the threshold determined by the voltage drop across the fourth resistor R4 caused by the flow of the first current source II.

Teoreticky existuje také možnost realizovat zapojení bez třetí diody D3, čtvrté diody D4 a devátého rezistoru R9, avšak taková soustava je obecně horší, než výše popisované příklady. Nicméně přijatelně pracovat může, zejména dá-li se očekávat konstantní teplota a jsou-li menší nároky na přesnost regulované hodnoty výstupu.Theoretically, there is also the possibility of implementing a circuit without a third diode D3, a fourth diode D4 and a ninth resistor R9, but such a system is generally worse than the above-described examples. However, it can work satisfactorily, especially if a constant temperature can be expected and if there is less demand on the accuracy of the regulated output value.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Adaptivní zesilovač podle výše uvedených popisů je využitelný všude, kde se vyžaduje zpracování vstupního střídavého signálu takové, aby jeho maximální amplituda byla rovna předem nastavené hodnotě, i když největší vstupní amplituda kolísá ve velkém rozsahu, přičemž popisovaný zesilovač dovoluje téměř nezávislé nastavení jednak rychlosti náběhu regulace zesílení, jednak časového intervalu, po který se udržuje samočinně nastaveného zesíleni po příchodu vrcholové hodnoty ·The adaptive amplifier of the above descriptions can be used wherever input AC signal processing is required such that its maximum amplitude is equal to a predetermined value, although the largest input amplitude fluctuates over a large range, the amplifier described allowing almost independent adjustment of the onset rate of the control. gain, on the one hand the time interval during which the self-adjusted gain is maintained after the peak value arrives ·

vstupního signálu, to vše aniž by se do zpracovávaného signálu vnášelo nelineární zkreslení, jinak řečeno aniž by se ve výstupním signálu objevily spektrální složky, které vstupní signál neobsahoval. Hlavní aplikační pole je v elektroakustice a při zpracování střídavých senzorových signálů všeho druhu.of the input signal, all without introducing non-linear distortion into the signal being processed, in other words without appearing in the output signal of spectral components that did not contain the input signal. The main application field is in electroacoustics and in the processing of all kinds of AC sensor signals.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Vysoce lineární adaptivní zesilovač s velkým rozsahem regulace zisku sestávající z bloku (1) řízeného zesilovače pro zpracování vstupního napětí , tvořeného prvním operačním zesilovačem (OZ1), majícím na svém invertujícím vstupu RC vazbu skládající se z prvního kapacitoru (C1) a prvního rezistoru (R1), z bloku (3) usměrňovače, jehož vstup je tvořen sériovou kombinaci čtvrtého kapacitoru (C4) a sedmého rezistoru (R7), který je přes převodník (4) napětí-proud tvořený třetím operačním zesilovačem (OZ3) v zapojení s bočníkovým rezistorem (R4) připojen na vstup bloku (5) řídicího členu pro nastavení velikosti zesílení bloku (1) řízeného zesilovače, kde proměnný díl obvodu záporné zpětné vazby prvního operačního zesilovače (OZ1) je tvořen paralelní kombinaci šestého rezistoru (R6) a výstupního odporu optronu (OPI), kde vstupní člen optronu (OPI) je tvořen svítivkou (LED) a výstupní člen fotorezistorem (FO)Z vyznačující se tím, že mezi výstup prvního operačního zesilovače (OZ1) bloku (1) řízeného zesilovače a vstup bloku (3) usměrňovače, který je tvořen sériovou kombinací čtvrtého kapacitoru (C4) a sedmého rezistoru (R7), je zařazen blok (2) oddělovače tvořený druhým operačním zesilovačem (OZ2) v režimu napěťového sledovače majícího na svém neinvertujícím vstupu střídavou RC vazbu tvořenou druhým kapacitorem (C2) připojeným jedním koncem na výstup prvního operačního zesilovače (OZ1) a spojeným druhým koncem s druhým rezistorem (R2) a zároveň s neinvertujícím vstupem druhého operačního zesilovače (OZ2), kde druhý konec druhého rezistoru (R2) je spojen se společným vodičem a do větve záporné zpětné vazby druhého operačního zesilovače (OZ2) je mezi jeho výstup a invertující vstup zapojena kombinace antiparalelně spojené první diody (D3) a druhé diody (D4) a mezi invertující vstup druhého operačního zesilovače (OZ2) a společný vodič je zapojen devátý rezistor (R9), a výstup druhého operačního zesilovače (OZ2) bloku (2) oddělovače je dále spojen se čtvrtým kapacitorem (C4) na vstupu bloku (3) usměrňovače, přičemž výstup třetího operačního zesilovače (OZ3) je připojen k anodě svítivky (LED) ve vstupu optronu (OPI) v bloku (5) rídrcího členu, a zároveň ke katodě páté diody (D5), jejíž anoda je spolu s katodou svítivky (LED) spojena s horním koncem čtvrtého rezistoru (R4), s horní svorkou proudového zdroje (11) a s invertujícím vstupem třetího operačního zesilovače (OZ3) a dolní konce čtvrtého rezistoru (R4) a proudového zdroje (11) jsou oba spojeny se společným vodičem.A high gain adaptive high-range adaptive amplifier comprising a controlled input voltage processing amplifier block (1) comprising a first opamp (OZ1) having an RC coupling at its inverting input consisting of a first capacitor (C1) and a first resistor (R1), from a rectifier block (3), the input of which is a series combination of a fourth capacitor (C4) and a seventh resistor (R7), which is connected via a shunt-to-current converter (4) of a third operational amplifier (OZ3) by a resistor (R4) connected to the input of the control unit block (5) for adjusting the amplification of the amplifier block (1), where the variable part of the negative feedback circuit of the first operational amplifier (OZ1) is a parallel combination of the sixth resistor (R6) (OPI), where the optocoupler input (OPI) is composed of a lamp (LED) and an Storm (FO) Z, characterized in that between the output of the first operational amplifier (OZ1) of the block (1) of the controllable amplifier and the input of the block (3) rectifier that is formed by a series combination of the fourth capacitor (C4) and a seventh resistor (R7) is a separator block (2) comprising a second operational amplifier (OZ2) in the voltage follower mode having an alternating RC coupling formed at its non-inverting input formed by a second capacitor (C2) connected at one end to the output of the first operational amplifier (OZ1); R2) and at the same time with the non-inverting input of the second operational amplifier (OZ2), where the other end of the second resistor (R2) is connected to the common conductor and a combination of anti-parallel connected between its output and inverting input the first diodes (D3) and the second diodes (D4) and between the inverting input of the second op The second operational amplifier (OZ2) of the separator block (2) is further coupled to a fourth capacitor (C4) at the input of the rectifier block (3), the output of the third operational amplifier (OZ2) and the common conductor being connected to the ninth resistor (R9). the amplifier (OZ3) is connected to the anode of the lamp (LED) in the optron input (OPI) in the block (5) of the control element, and to the cathode of the fifth diode (D5), the anode of which is connected with the lamp cathode (LED) the fourth resistor (R4), with the upper terminal of the current source (11) and the inverting input of the third opamp (OZ3) and the lower ends of the fourth resistor (R4) and the current source (11) are both connected to a common conductor. 2. Vysoce lineární adaptivní zesilovač podle nároku ^vyznačující se tím, že vstupem zpracovávaného signálu (un) je invertující vstup prvního operačního zesilovače (OZ1) bloku (1) řízeného zesilovače se sériovou kombinací prvního rezistoru (R1) a prvního kapacitoru (C1) na tomto invertujícím vstupu, přičemž neinvertující vstup řízeného zesilovače je spojen se společným vodičem.High-adaptive adaptive amplifier according to claim 1, characterized in that the input of the processed signal (un) is an inverting input of the first operational amplifier (OZ1) of the controlled amplifier block (1) with a series combination of the first resistor (R1) and first capacitor (C1). this inverting input, wherein the non-inverting input of the controlled amplifier is coupled to a common conductor. 3. Vysoce lineární adaptivní zesilovač podle nároku 2: vyznačující se tím, že bloku (1) řízeného zesilovače (OZ1) je předřazen předřadný čtvrtý operační zesilovač (OZ4) zapojený v režimu napěťového sledovače, jehož výstup je spojen s prvním rezistorem (R1).High-linear adaptive amplifier according to claim 2 , characterized in that the controlled amplifier block (1) is preceded by a fourth operational op-amp (OZ4) connected in the voltage follower mode, the output of which is connected to the first resistor (R1). 4. Vysoce lineární adaptivní zesilovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstupem zpracovávaného signálu (un) je neinvertující vstup prvního operačního zesilovače (OZ1) bloku (1) řízeného zesilovače sRC vazbou tvořenou šestým kapacitorem (C6) a osmým rezistorem (R8), jejichž společný bod je spojen s tímto neinvertujícím vstupem a druhý konec osmého rezistoru (R8) je spojen se sériovou kombinací prvního rezistoru (R1) a prvního kapacitoru (C1) připojenou na invertující vstup prvního operačního zesilovače (OZ1), přičemž společný bod osmého rezistoru (R8) a prvního rezistoru (R1) je připojen na společný vodič.The highly linear adaptive amplifier of claim 1, wherein the input of the processed signal (un) is a non-inverting input of the first operational amplifier (OZ1) of the controlled amplifier block (1) with the RC coupling formed by the sixth capacitor (C6) and the eighth resistor (R8). whose common point is connected to this non-inverting input and the second end of the eighth resistor (R8) is connected to a series combination of the first resistor (R1) and the first capacitor (C1) connected to the inverting input of the first opamp (OZ1); (R8) and the first resistor (R1) are connected to a common conductor. 5. Vysoce lineární adaptivní zesilovač podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že předpěťový stejnosměrný proudový zdroj (11) je vytvořen pátým rezistorem (R5) připojeným jedním svým koncem k invertujícímu vstupu třetího operačního zesilovače (OZ3) a druhým koncem na stabilní napájecí napětí.The high-linear adaptive amplifier according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the bias voltage direct current source (11) is formed by a fifth resistor (R5) connected at one end to the inverting input of the third opamp (OZ3) and the other end at stable supply voltage. 6. Vysoce lineární adaptivní zesilovač podle kteréhokoli z nároků 1 až 5Z vyznačující se tím, že do větve záporné zpětné vazby bloku (2) odddělovače je mezi antiparalelní kombinaci třetí diody (D3) a čtvrté diody (D4) a invertující vstup druhého operačního zesilovače (OZ2) zapojen desátý rezistor (R10).The high-linear adaptive amplifier according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that in the negative feedback branch of the separator block (2) there is between the antiparallel combination of the third diode (D3) and the fourth diode (D4) and inverting input of the second opamp. (OZ2) connected tenth resistor (R10).
CZ20100008A 2010-01-06 2010-01-06 Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control CZ301819B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100008A CZ301819B6 (en) 2010-01-06 2010-01-06 Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100008A CZ301819B6 (en) 2010-01-06 2010-01-06 Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20108A3 true CZ20108A3 (en) 2010-06-30
CZ301819B6 CZ301819B6 (en) 2010-06-30

Family

ID=42286596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100008A CZ301819B6 (en) 2010-01-06 2010-01-06 Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ301819B6 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000370A (en) * 1975-05-16 1976-12-28 Shure Brothers Incorporated Line level microphone with built in limiter
US4459557A (en) * 1982-02-04 1984-07-10 Mcquilken Mark A Compressor limiter for audio signal processing
US4468631A (en) * 1982-05-24 1984-08-28 Rca Corporation Amplitude control apparatus
JPS59103413A (en) * 1982-12-06 1984-06-14 Nec Corp Automatic level control circuit
US4746876A (en) * 1986-12-22 1988-05-24 Northern Telecom Limited Attenuator control arrangements
US5103084A (en) * 1989-06-15 1992-04-07 Unisys Corp. Adjustable radiation-controlled filter with voltage controlled bandwidth
US20040120534A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Mills William H. Headphone automatic gain control system

Also Published As

Publication number Publication date
CZ301819B6 (en) 2010-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190165683A1 (en) Systems and methods for high precision and/or low loss regulation of output currents of power conversion systems
US8525423B2 (en) Circuitry for driving light emitting diodes and associated methods
US7081742B2 (en) Power supply apparatus provided with overcurrent protection function
US20100289464A1 (en) Power supply circuit
TW202105114A (en) Apparatus for regulating a bias-voltage of a switching power supply
WO2021129480A1 (en) Charging circuit, electronic device, and charging control method
CN112135390B (en) Dimming circuit and power supply chip
US20210006218A1 (en) Amplifier circuit
CN212278125U (en) Power supply control device and switching power supply system
US9172307B2 (en) Switching power source device and control IC which are capable of performing constant power control
CN103023331B (en) The isolated measure voltage & current control circuit of high-voltage switch power supply
US7298125B1 (en) Right half-plane zero compensation and cancellation for switching regulators
CZ20108A3 (en) Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control
TWI400592B (en) Low dropout regulator
CZ20590U1 (en) Extremely linear adaptive amplifier with large range of gain control
US10032555B2 (en) Current regulator with feedback circuit for AC coupling
CN111198470B (en) Projection system, driving device and driving method
US7495205B2 (en) Automatic gain control in photodetectors
US6233163B1 (en) Automatic balance adjusting device for AC power supply
US8760887B2 (en) Power supply circuit
TWI710887B (en) Power supply apparatus
US20180231996A1 (en) Negative voltage linear regulator controller
EA026493B1 (en) Output stage of audio-frequency power amplifier
US20220368288A1 (en) Amplifying Circuit and Voltage Generating Circuit
KR20050028885A (en) Hf power amplifier with measuring device of operation current

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20170106