RU2106740C1

RU2106740C1 - Multistage amplifier

Info

Publication number: RU2106740C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Тарасов; В.А. Костюхин
Original assignee: Государственное предприятие Специальное научно-производственное объединение "Элерон"
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: multistage amplifier has amplifier stages 1, 2...n of which first one is built up of series-connected modulating switch 2, amplifier 4, and storage-retrieval unit 6, as well as control unit 8; amplifier 4 is differential device; newly introduced are series-connected voltage divider 6 and one more storage-retrieval unit 7; each next stage is isolated from input, that is, there is no throughput amplifier path from output to input, and pulses across outputs of unit 8 may be arranged according to their length one after other. EFFECT: reduced commutation noise. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к многокаскадным усилителям с периодической коррекцией сдвига нуля, и может быть использовано в системах автоматического регулирования, измерительных устройствах, а также в электрических радиотехнических установках различного назначения. The invention relates to measuring equipment, namely, to multi-stage amplifiers with periodic correction of zero shift, and can be used in automatic control systems, measuring devices, as well as in electrical radio installations for various purposes.

Известен усилитель постоянного тока типа "М-ДМ" (авт. св. СССР N1390778, кл. H 03 F 3/38, 1986), содержащий модулятор, усилитель переменного тока, демодулятор, фильтр нижних частот, опорный генератор, источник питания, блок задержки, два трансформатора, двухтактный каскад, два делителя частоты, импульсный преобразователь напряжения и выпрямитель с фильтром. Known DC amplifier type "M-DM" (ed. St. USSR N1390778, class H 03 F 3/38, 1986), containing a modulator, AC amplifier, demodulator, low-pass filter, reference generator, power source, unit delays, two transformers, a push-pull cascade, two frequency dividers, a pulse voltage converter and a rectifier with a filter.

При подаче питающего напряжения на вход импульсного преобразователя напряжения он запускается и начинает работать в автоколебательном режиме, преобразуя наступающее напряжение в напряжение питания, необходимое для работы усилителя, которое подается на модулятор, усилитель переменного тока, демодулятор, опорный генератор и оба делителя частоты. Импульсы с выхода опорного генератора поступают на входы обоих делителей частоты. С выхода первого делителя частоты импульсы поступают на управляющие входы модулятора и демодулятора. С выхода второго делителя частоты импульсы поступают на управляющие входы импульсного преобразователя напряжения, который при этом переходит из автоколебательного режима работы в режим управления импульсами со второго делителя частоты. В данном усилителе для борьбы с помехами от импульсного преобразователя напряжения осуществляется синхронизация работы опорного генератора и импульсного преобразователя напряжения, т.е. стабилизация уровня помехи на усилителе постоянного тока. При этом в том случае, когда частота импульсного преобразователя напряжения равна или больше частоты модуляции и демодуляции сигнала, при котором обеспечивается прохождение через демодулятор (в моменты, когда он открыт) в каждый период одинакового количества импульсов, имеющих один и тот же знак, в одно и то же время. When a supply voltage is applied to the input of a pulse voltage converter, it starts and starts to operate in self-oscillating mode, converting the incoming voltage to the supply voltage necessary for the amplifier to operate, which is supplied to the modulator, AC amplifier, demodulator, reference generator, and both frequency dividers. The pulses from the output of the reference generator are fed to the inputs of both frequency dividers. From the output of the first frequency divider, the pulses are fed to the control inputs of the modulator and demodulator. From the output of the second frequency divider, the pulses are fed to the control inputs of the pulse voltage converter, which in this case switches from the self-oscillating mode of operation to the pulse control mode from the second frequency divider. In this amplifier, to combat interference from a pulse voltage converter, the operation of the reference generator and the pulse voltage converter is synchronized, i.e. stabilization of the noise level on the DC amplifier. Moreover, in the case when the frequency of the pulse voltage converter is equal to or greater than the frequency of the modulation and demodulation of the signal, which ensures the passage through the demodulator (at the moments when it is open) in each period of the same number of pulses having the same sign, in one and same time.

Недостатками данного усилителя являются:
1) искажение выходного сигнала, обусловленное отсутствием периодической коррекции дрейфа усилителя переменного тока;
2) ограниченность коэффициента усиления усилителя за счет использования только одного каскада со сквозным трактом усиления с выхода на вход;
3) невысокий динамический диапазон усиления, обусловленный наличием в выходном сигнале коммутационных помех.The disadvantages of this amplifier are:
1) distortion of the output signal due to the lack of periodic correction of the drift of the AC amplifier;
2) the limited gain of the amplifier due to the use of only one stage with a through gain path from the output to the input;
3) low dynamic gain range due to the presence of switching noise in the output signal.

Известен усилитель напряжения (авт. св. СССР N1078586, кл. H 03 F 3/38, 1982), содержащий широкополосный усилитель, входной коммутатор, интегрирующий фильтр, ключ, блок выборки-хранения и блок управления, подключенный первым, вторым и третьим выходами к управляющим входам, соответственно, входного коммутатора, блока управления и ключа. Выход коммутатора соединен с информационным входом усилителя, выход которого, являющийся выходом усилителя, подсоединен через последовательно соединенные ключ, фильтр и блок выборки-хранения к управляющему входу усилителя. Known voltage amplifier (ed. St. USSR N1078586, class H 03 F 3/38, 1982) containing a broadband amplifier, an input switch, an integrating filter, a key, a sample-storage unit and a control unit connected to the first, second and third outputs to the control inputs, respectively, of the input switch, control unit and key. The output of the switch is connected to the information input of the amplifier, the output of which, which is the output of the amplifier, is connected through a series-connected key, filter, and sample-storage unit to the control input of the amplifier.

Период работы устройства состоит из рабочего такта и такта коррекции сдвига нуля. Во время коррекции по первому выходу блоком управления выдается команда на замыкание информационного входа усилителя через входной коммутатор на шину нулевого потенциала, при этом на выходе широкополосного усилителя устанавливается начальный уровень напряжения. Блоком управления на время T замыкается ключ, и в течение данного интервала интегрирующий фильтр интегрирует выходное напряжение устройства. По окончании интервала интегрирования ключ размыкается, и выходное напряжение интегрирующего фильтра переписывается по команде, формируемой на втором выходе блока управления, в блок выборки-хранения, выходное напряжение которого в рабочем режиме работы усилителя используется для компенсации сдвига нуля усилителя. The device operation period consists of a working cycle and a zero-shift correction cycle. During the correction of the first output, the control unit issues a command to close the information input of the amplifier through the input switch to the zero potential bus, and the initial voltage level is set at the output of the broadband amplifier. The key is closed by the control unit at time T, and during this interval, the integrating filter integrates the output voltage of the device. At the end of the integration interval, the key opens, and the output voltage of the integrating filter is transferred by the command generated at the second output of the control unit to the sample-storage unit, the output voltage of which in the operating mode of the amplifier is used to compensate for the zero shift of the amplifier.

Данный усилитель позволяет осуществлять периодическую коррекцию сдвига нуля, однако при этом величина собственного сдвига нуля блока выборки-хранения практически не влияет на величину корректирующего сигнала на его выходе. This amplifier allows periodic correction of the zero shift, however, the value of the intrinsic zero shift of the sample-storage unit practically does not affect the value of the correction signal at its output.

Недостатками данного усилителя являются:
1) ограниченность по величине коэффициента всего усилителя за счет использования одного усилительного каскада;
2) невысокая надежность вследствие наличия в усилителе сквозного тракта усиления с выхода на вход;
3) невысокая эффективность коррекции, обусловленная тем, что при работе по рабочему такту и такту коррекции изменяются параметры входной цепи широкополосного усилителя.The disadvantages of this amplifier are:
1) the limited value of the coefficient of the entire amplifier due to the use of one amplifier stage;
2) low reliability due to the presence in the amplifier of a through amplification path from output to input;
3) low correction efficiency, due to the fact that when working on the working cycle and the correction cycle, the input circuit parameters of the broadband amplifier are changed.

Наиболее близким к предложению по технической сущности является устройство для усиления (авт. св. СССР N 1469545, кл. H 03 F 3/38, 1989), содержащее три ключа, усилитель, два запоминающих блока, аналоговый инвертор, сумматор, выходной усилитель, компаратор, блок управления, цифро-аналоговый преобразователь и формирователь управляющих импульсов. Closest to the proposal in technical essence is a device for amplification (ed. St. USSR N 1469545, class H 03 F 3/38, 1989), containing three keys, an amplifier, two storage units, an analog inverter, adder, output amplifier, comparator, control unit, digital-to-analog converter and control pulse generator.

Первый ключ периодически в соответствие с управляющими импульсами, поступающими с первого выхода формирователя управляющих импульсов, переключает вход устройства с источника устройства на шину с нулевым потенциалом. Этими же импульсами управляется второй ключ, который подключает вход первого запоминающего блока к выходу усилителя, при этом в первом запоминающем блоке происходит запоминание уровня сигнала, соответствующего выходному напряжению усилителя при нулевом напряжении на входе. В сумматоре происходит компенсация этого напряжения, а входной сигнал в период между управляющими импульсами получает возможность пройти через первый ключ, усилитель, аналоговый инвертор и сумматор на вход третьего ключа, который совместно со вторым запоминающим блоком образует устройство выборки-хранения, исключающее перебросы компаратора во время переключения входа усилителя на шину с нулевым потенциалом. Управляющие импульсы, поступающие на третий ключ с третьего выхода формирователя управляющих импульсов, имеют большую длительность, чем импульсы, снимаемые с первого выхода формирователя для исключения влияния переходных процессов на усилителе. На выходе выходного усилителя появляется сигнал, соответствующий разности паразитной, подлежащей коррекции, составляющей сигнала и выходного напряжения цифро-аналогового преобразователя, устанавливаемого автоматически при включении питания, равным половине опорного напряжения. The first key periodically, in accordance with the control pulses from the first output of the control pulse shaper, switches the device input from the device source to the bus with zero potential. The same pulses control the second switch, which connects the input of the first storage unit to the output of the amplifier, while the first storage unit stores the signal level corresponding to the output voltage of the amplifier at zero input voltage. In the adder, this voltage is compensated, and the input signal between the control pulses gets the opportunity to pass through the first key, amplifier, analog inverter and adder to the input of the third key, which together with the second storage unit forms a sampling-storage device that eliminates the comparator during switching the input of the amplifier to a bus with zero potential. The control pulses arriving at the third key from the third output of the shaper of control pulses have a longer duration than the pulses taken from the first output of the shaper to eliminate the influence of transients on the amplifier. At the output of the output amplifier, a signal appears corresponding to the difference between the parasitic, to be corrected, component of the signal and the output voltage of the digital-to-analog converter, set automatically when the power is turned on, equal to half the reference voltage.

Недостатками данного устройства являются:
1) невысокая надежность, обусловленная его сложностью;
2) невысокая эффективность коррекции, обусловленная тем, что при работе по рабочему такту и такту коррекции изменяются параметры входной цепи широкополосного усилителя.The disadvantages of this device are:
1) low reliability due to its complexity;
2) low correction efficiency, due to the fact that when working on the working cycle and the correction cycle, the input circuit parameters of the broadband amplifier are changed.

Целью изобретения является создание многокаскадного высоконадежного усилителя с большим коэффициентом усиления и с периодической коррекцией сдвига нуля. The aim of the invention is the creation of a multi-stage highly reliable amplifier with a large gain and periodic correction of the zero shift.

В многокаскадном усилителе, содержащем N усилительных каскадов, первый из которых выполнен на последовательно соединенных ключе-модуляторе, усилителе и блоке выборки-хранения, выход которого является выходом усилительного каскада, вход ключа-модулятора первого каскада является входом многокаскадного усилителя, а также блок управления, управляющие выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами каскадов усиления, в первом каскаде усиления усилитель выполнен в виде дифференциального усилителя, между инвертирующим входом которого и входом блока выборки-хранения введены последовательно соединенные делитель напряжения и дополнительный блок выборки-хранения, первым, вторым и третьим входами управления являются управляющие входы, соответственно, ключа-модулятора, блока выборки-хранения и дополнительного блока выборки-хранения, при этом N усилительных каскадов выполнены идентичными, в которых третий вход управления предыдущего каскада соединен с первым входом управления последующего каскада, а блок управления выполнен с N первыми и N вторыми управляющими выходами, которые соединены, соответственно, с первыми и вторыми входами управления усилительных каскадов, причем импульсы сигналов на первом и втором управляющих выходах размешены по длительности один в другом и сдвинуты во времени относительно таких же импульсных сигналов для управления последующих каскадов. In a multi-stage amplifier containing N amplifier stages, the first of which is made in series with a key modulator, amplifier and a sample-storage unit, the output of which is the output of the amplifier stage, the input of the modulator key of the first stage is the input of the multi-stage amplifier, as well as the control unit, the control outputs of which are connected to the corresponding control inputs of the amplification stages, in the first amplification stage the amplifier is made in the form of a differential amplifier, between the inverting the path of which and a voltage divider and an additional sampling-storage unit are introduced in series with the input of the sample-storage unit, the first, second and third control inputs are the control inputs, respectively, of the modulator key, the sample-storage unit and the additional sample-storage unit, N amplifier stages are identical, in which the third control input of the previous stage is connected to the first control input of the subsequent stage, and the control unit is made with N first and N second controls conductive outputs which are connected respectively with the first and second control inputs of the amplifier stages, and wherein the signal pulses in the first and second control outputs that serves in duration within each other and are shifted in time with respect to the same pulse signal to control subsequent stages.

Анализ существующих технических решений аналогичного назначения показал, что в них отсутствует сочетание существенных признаков (блоки и связи между ними), присущих предлагаемому техническому решению, исходя из чего предлагаемое устройство соответствует критериям охраноспособности изобретения. An analysis of existing technical solutions for a similar purpose showed that they lack a combination of essential features (blocks and connections between them) inherent in the proposed technical solution, based on which the proposed device meets the eligibility criteria of the invention.

На фиг.1 представлена функциональная схема многокаскадного усилителя; на фиг.2 - функциональная схема блока управления и на фиг.3 - временные диаграммы напряжений, поясняющие работу многокаскадного усилителя. Figure 1 presents the functional diagram of a multistage amplifier; figure 2 is a functional diagram of the control unit and figure 3 is a timing diagram of voltages that explain the operation of a multi-stage amplifier.

Многокаскадный усилитель содержит (фиг.1) последовательно соединенных последовательно соединенных усилительных каскадов 1, 2, ...n, каждый из которых включает ключ-модулятор 3, дифференциальный усилитель 4, делитель напряжения 5, блоки 6 и 7 выборки-хранения, а также блок 8 управления и блок питания (на фиг.1 обозначен БП). На выходе многокаскадного усилителя включен фильтр нижних частот (ФНЧ) 9. The multi-stage amplifier contains (Fig. 1) series-connected series-connected amplifier stages 1, 2, ... n, each of which includes a modulator key 3, a differential amplifier 4, a voltage divider 5, sampling and storage units 6 and 7, and the control unit 8 and the power supply (Fig. 1 denotes a power supply unit). At the output of a multistage amplifier, a low-pass filter (LPF) 9 is turned on.

Ключ-модулятор 3, информационный вход которого является входом соответствующего усилительного каскада, подключен управляющим входом к выходу 10 блока 8 управления и выходом к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 4, выход которого соединен с информационным входом блока 6 выборки-хранения, подсоединенного управляющим входом к выходу 11 блока 8 управления, и выходом, являющимся выходом соответствующего усилительного каскада, к информационному входу блока 7 выборки-хранения усилительного каскада 2, подключенного управляющим входом к выходу 12 блока 8 управления и выходом - ко входу делителя напряжения 5, выход которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя 4. The modulator key 3, the information input of which is the input of the corresponding amplifier stage, is connected by the control input to the output 10 of the control unit 8 and the output to the non-inverting input of the differential amplifier 4, the output of which is connected to the information input of the sample-storage unit 6, connected by the control input to the output 11 control unit 8, and the output, which is the output of the corresponding amplifier stage, to the information input of the block 7 of the sample-storage amplifier stage 2, connected by the control input home to the output 12 of the control unit 8 and the output - to the input of the voltage divider 5, the output of which is connected to the inverting input of differential amplifier 4.

Выход 12 блока 8 управления подключен к управляющему входу блока выборки-хранения 7 последующего усилительного каскада 2. Выходы 13 и 14 блока 8 управления подсоединены, соответственно, к управляющим входам блока 7 выборки-хранения и ключа-модулятора 3 усилительного каскада 2. Выход (k-1)-ый блока 8 управления соединен с управляющим входом устройства выборки-хранения последующего усилительного каскада. The output 12 of the control unit 8 is connected to the control input of the fetch-storage unit 7 of the subsequent amplifier stage 2. The outputs 13 and 14 of the control unit 8 are connected, respectively, to the control inputs of the fetch-storage unit 7 and the modulator key 3 of the amplifier stage 2. Output (k The -1) th control unit 8 is connected to the control input of the sample-storage device of the subsequent amplification stage.

Блок 8 управления (в варианте исполнения для скважности импульсов Q=2 и для числа усилительных каскадов h=3) содержит (фиг.2) генератор 16 импульсов, двоичный счетчик 18 формирования числа каналов, дешифраторы 19 и 20, RS-триггеры 21 и 22 формирования, соответственно, внешнего и внутреннего импульсов управления, элементы И-НЕ 23 и 24 и инверторы 25 и 26. The control unit 8 (in the embodiment for the pulse duty cycle Q = 2 and for the number of amplification stages h = 3) contains (Fig. 2) a pulse generator 16, a binary counter 18 for generating the number of channels, decoders 19 and 20, RS-flip-flops 21 and 22 the formation, respectively, of external and internal control pulses, NAND elements 23 and 24, and inverters 25 and 26.

На фиг.3 представлены временные диаграммы напряжений на входах и выходах блоков предлагаемого многокаскадного усилителя: 27 - на входе ключа-модулятора 3 усилительного каскада 1; 28 - на выходах блока 8 управления; 29 - на выходе ключа-модулятора 3 усилительного каскада 1; 30 - на выходе блока 6 выборки-хранения усилительного каскада 1; 31 - на выходе блока 7 выборки-хранения усилительного каскада 1; 32 - на выходе дифференциального усилителя 4 усилительного каскада 1; 33 - на выходе ключа-модулятора 3 усилительного каскада 2; 34 - на выходе блока 6 выборки-хранения усилительного каскада 2; 35 - на выходе блока 7 выборки-хранения усилительного каскада 2; 36 - на выходе дифференциального усилителя 4 усилительного каскада 2; 37 - на выходе ключа-модулятора 3 усилительного каскада, следующего за усилительным каскадом 2; 38 - на выходе блока 6 выборки-хранения усилительного каскада, следующего за усилительным каскадом 2; 39 - на выходе блока 7 выборки-хранения усилительного каскада, следующего за усилительным каскадом 2; 40 - на выходе дифференциального усилителя 4 усилительного каскада, следующего за усилительным каскадом 2; 41 - на выходе фильтра нижних частот 9, включенного на выход последнего (n-го) усилительного каскада. Figure 3 presents the timing diagram of the voltages at the inputs and outputs of the blocks of the proposed multi-stage amplifier: 27 - at the input of the modulator key 3 of the amplifier stage 1; 28 - at the outputs of the control unit 8; 29 - at the output of the modulator key 3 of the amplifier stage 1; 30 - at the output of block 6 of the sample-storage amplifier stage 1; 31 - at the output of block 7 of the sample-storage amplifier stage 1; 32 - at the output of the differential amplifier 4 of the amplifier stage 1; 33 - at the output of the modulator key 3 of the amplifier stage 2; 34 - at the output of block 6 of the sample-storage amplifier stage 2; 35 - at the output of block 7 of the sample-storage amplifier stage 2; 36 - at the output of the differential amplifier 4 of the amplifier stage 2; 37 - at the output of the modulator key 3 of the amplifier stage, following the amplifier stage 2; 38 - at the output of block 6 of the sample-storage amplifier stage, following the amplifier stage 2; 39 - at the output of block 7 of the sample-storage amplifier stage, following the amplifier stage 2; 40 - at the output of the differential amplifier 4 of the amplifier stage, following the amplifier stage 2; 41 - at the output of the low-pass filter 9, included in the output of the last (n-th) amplifier stage.

Многокаскадный усилитель работает следующим образом. Multistage amplifier works as follows.

Входной сигнал поступает на информационный вход ключа-модулятора 3 усилительного каскада 1. При поступлении импульса с выхода 10 блока 8 управления на управляющий вход ключа-модулятора 3 его выходной сигнал подается на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 4, на инвертирующем входе которого присутствует напряжение, равное входному напряжению предыдущего такта с учетом дрейфа усилительного каскада 1. Разность напряжений на неинвертирующем и инвертирующем входах дифференциального усилителя усиливается на нем. The input signal is fed to the information input of the modulator key 3 of the amplifier stage 1. When a pulse is received from the output 10 of the control unit 8 to the control input of the modulator key 3, its output signal is fed to the non-inverting input of the differential amplifier 4, at the inverting input of which there is a voltage equal to the input the voltage of the previous clock, taking into account the drift of the amplifier stage 1. The voltage difference at the non-inverting and inverting inputs of the differential amplifier is amplified on it.

С приходом импульса по выходу 11 блока 8 управления напряжение с выхода дифференциального усилителя 4 запоминается в блоке 6 выборки-хранения усилительного каскада 1. При появлении импульса на выходе 12 блока 8 управления входное, усиленное усилительным каскадом 1, напряжение запоминается блоком 7 выборки-хранения и после деления в делителе напряжения 5 (коэффициент деления 1/K_n+1) прикладывается к вычитающему входу дифференциального усилителя 4, а также поступает на управляющий вход ключа-модулятора 3 (последующего) усилительного каскада 2.With the arrival of a pulse at the output 11 of the control unit 8, the voltage from the output of the differential amplifier 4 is stored in the sample-storage unit 6 of the amplifier stage 1. When a pulse appears at the output 12 of the control unit 8, the input amplified by the amplifier stage 1 is stored in the sample-storage unit 7 and after dividing in the voltage divider 5 (dividing factor 1 / K _n +1) is applied to the subtracting input of the differential amplifier 4, and also goes to the control input of the modulator key 3 (subsequent) amplifier stage 2.

Таким образом, последующие каскады 2...n многокаскадного усилителя оказываются изолированными от входа, и сквозного усилительного тракта с выхода на вход нет. В большой степени уровень коммутационных помех определяется паразитными параметрами используемых ключей-модуляторов. Для уменьшения уровня коммутационных помех импульсы на выходах 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15 блока 8 управления могут быть "вложенными" (см. фиг.3), т.е. размещаемыми один в другом ( по длительности ). Thus, the subsequent stages 2 ... n of the multi-stage amplifier are isolated from the input, and there is no through amplifier path from the output to the input. To a large extent, the level of switching interference is determined by the spurious parameters of the modulator keys used. To reduce the level of switching noise, the pulses at the outputs 10 and 11, 12 and 13, 14 and 15 of the control unit 8 can be "embedded" (see figure 3), i.e. placed one in another (by duration).

Использование изобретения обеспечивает повышение надежности и устойчивости многокаскадного усилителя с большим коэффициентом усиления за счет реализации периодической коррекции нуля и исключения сквозной связи с выхода на вход по усилительному тракту. The use of the invention provides increased reliability and stability of a multistage amplifier with a large gain due to the implementation of periodic zero correction and the elimination of end-to-end communication from the output to the input along the amplification path.

На предприятии=заявителе изготовлен опытный образец многокаскадного усилителя по предлагаемой схеме, испытания которого подтвердили высокую стабильность коэффициента усиления за счет периодической коррекции сдвига нуля. At the enterprise = applicant, a prototype of a multi-stage amplifier was manufactured according to the proposed scheme, tests of which confirmed the high stability of the gain due to periodic correction of the zero shift.

Claims

A multistage amplifier containing N amplification stages, the first of which is implemented in series with a key modulator, amplifier and a sample-storage unit, the output of which is the output of the amplification stage, the input of the modulator key of the first amplification stage is the input of a multistage amplifier, as well as a control unit, the control outputs of which are connected to the corresponding control inputs of the amplification stages, characterized in that in the first amplification stage the amplifier is made in the form of a differential amplifier, I am waiting for the inverting input of which and the output of the fetch-storage unit are connected in series with a voltage divider and an additional fetch-storage unit, the first, second and third control inputs are the control inputs, respectively, of the modulator key, the fetch-storage unit and the additional fetch-storage unit, wherein N amplification stages are identical, in which the third control input of the previous amplification stage is connected to the first control input of the subsequent amplification stage, and the control unit is connected to the N first and N second control outputs, which are connected respectively to the first and second control inputs of the amplification cascades, and the signal pulses at the first and second control outputs are placed one in another in duration and time shifted relative to the same pulse signals to control subsequent cascades gain.