RU2021128557A

RU2021128557A - Усилительное устройство для усиления малых токов

Info

Publication number: RU2021128557A
Application number: RU2021128557A
Authority: RU
Inventors: Норберт РОЛЬФФ
Original assignee: Инфикон Гмбх
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2023-05-02

Claims

1. Усилительное устройство для приема токов, с

первым путем тока для измерения малых токов менее 100 пА,

содержащееся на первом пути тока входное усилительное устройство (50) с,

по меньшей мере, одним первым усилителем (1),

выходом,

инвертирующим входом (30),

первым путем (41) обратной связи, соединяющим выход с инвертирующим входом (30) и

элементом (2) обратной связи, содержащимся на первом пути (41) обратной связи,

причем первый усилитель (1) имеет, по меньшей мере, один защитный элемент (18, 19, 20, 21),

второй путь тока для измерения бóльших токов с максимальным током, по меньшей мере, в 10 раз превышающим ток, принимаемый на первом пути тока,

отличающееся тем,

что, по меньшей мере, один из защитных элементов (18, 19, 20, 21) входного усилительного устройства (50) является частью второго пути тока.

2. Усилительное устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, к одному из защитных элементов (18, 19, 20, 21) прикладывается питающее напряжение первого усилителя (1).

3. Усилительное устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из защитных элементов (18, 19, 20, 21) расположен между двумя входами (30, 31) первого усилителя (1) и соединен с ним.

4. Усилительное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что элемент (2) обратной связи на первом пути (41) обратной связи является электрическим резистором.

5. Усилительное устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что элемент (2) обратной связи на первом пути (41) обратной связи является конденсатором.

6. Усилительное устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что входное усилительное устройство (50) имеет, по меньшей мере, один дополнительный усилитель (3), который вместе с первым усилителем (1) образует контур регулирования.

7. Усилительное устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из обоих питающих контактов (32, 33) первого усилителя (1) соединен через электрический резистор (6a, 6b) с выходом первого усилителя (1).

8. Усилительное устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что путь (41) обратной связи соединяет выход последнего усилителя входного усилительного устройства (50), состоящего из первого усилителя (1), а также, по меньшей мере, одного дополнительного усилителя (3), с инвертирующим входом (30) входного усилительного устройства (50).

9. Усилительное устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что отрицательный питающий контакт (33) первого усилителя (1) выполнен с возможностью соединяться при помощи первого переключателя (10) выборочно с отрицательным питающим напряжением (14) или массой, в то время как положительный питающий контакт (32) первого усилителя (1) электропроводно соединен с инвертирующим контактом (38) третьего усилителя (7), неинвертирующий вход (37) которого выполнен с возможностью соединяться при помощи второго переключателя (11) на выбор с положительным питающим напряжением (15) или массой.

10. Усилительное устройство по п. 9, отличающееся тем, что третий усилитель (7) имеет второй путь (43) обратной связи с электрическим резистором (8) и расположенным параллельно к резистору (8) электрическим диодом (9), который в направлении от выхода (17) третьего усилителя к положительному питающему контакту (32) первого усилителя (1) проводит ток, а в противоположном направлении блокирует.

11. Усилительное устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что первый путь (41) обратной связи выполнен с возможностью соединяться при помощи третьего переключателя (12) выборочно с напряжением, которое предотвращает или допускает прохождение тока в элементе (2) обратной связи в зависимости от положения переключателя.

12. Усилительное устройство по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что опорные точки массы переключателей (10, 11), а также опорное напряжение (22) изменяются на прямое напряжение защитного элемента (18).

13. Усилительное устройство по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что второй путь (43) обратной связи имеет два диода (9a, 9b), между которыми расположен резистор (39), связанный с переключателем (11).

14. Газовый детектор с масс-спектрометрическим датчиком или датчиком полного давления и с усилительным устройством по любому из пп. 1-13.

15. Способ измерения токов с использованием усилительного устройства по любому из пп. 1-13,

отличающийся тем,

что переключение с первого пути тока на второй путь тока осуществляют за счет того, что отрицательный питающий контакт (33) первого усилителя (1) соединяется с массой.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что для переключения пути тока дополнительно неинвертирующий вход третьего усилителя (7), инвертирующий вход которого соединен с положительным питающим контактом (32) первого усилителя (1), соединяют с массой.