SU1179385A1 - Дифференциальный усилитель-ограничитель - Google Patents

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УС1ШИТЕЛЬОГРАНИЧИТЕЛЬ , содержащий первый операционный усилитель, инвертирую1дий вход которого через первый масштабный резистор соединен с первым входом дифференциального усилител ограничител  и через второй масштабный резистор - с его выходом, неинвертируюпшй вход через третий масштабный резистор подключен к второму входу дифференциального усилител -ограничител  и через четвертый масштабный резистор - к шине нулевого потенциала, а выход соединен с первым выводом ограничител  тока, второй операционный усилитель, между инверти1 укш1им входом и выходом которого включен первый ключ, источник напр жени  ограничени , включенный между неинвертирующим входом второго операционного усилител  и шиной нулевого потенциала, второй ключ, подключенный первым выводом к выходу второго операционного усилител , отличающийс  о 9 тем, что, с целью повьш1ени  точности , в него введены повторитель напр жени , ограничивающий резистор и третий ключ, включенный между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилител , вход повторител  напр жени  соединен с вторыми выводами ограничител  тока и sl второго ключа,а выход подключен к выходу дифференциального усилител ;о ограничител  и через ограничивающий 9 X) резистор соединен с инвертирующим входом второго операционного усили:л тел .

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и радиотехнике и может быть использовано в различных устройствах радиоэлектроники , автоматики и вычислительной техники. Целью изобретени   вл етс  повьш ние точности. На чертеже представлена схема ди ференциального усилител -ограничител . Устройство содержит первый диффе ренциальный операционный усилитель к инвертирукицему входу которого под ключен первый вывод масштабного резистора 2 и масштабный резистор 3, подключенный к инвертирукнцему входу операционного усилител , к неинверти рукщему входу которого подключен масштабный резистор 4 и масштабный зистор 5, второй дифференциальньй операционньй усилитель 6, неинверти рующий вход которого соединен с источником 7 напр жени  ограничени , токоограничивающий резистор 8, огра ничивающий резистор 9, повторитель 10 напр жени , диодный ключ 11, дио ный ключ 12, одним выводом подсоеди нённый к токоограничивающему резист ру 8, вторым вьшодом соединенному с выходом усилител  1, между инвертирунщим входом и выходом которого включен управл емый ключ 13, выполненный на транзисторе с напр жением открывани  Ед, первый и второй входы 14 и 15 дифференциального усилител  ограничител  и его выход 16. Уровень ограничени  устанавливаетс  регулировкой напр жени  источника 7, Дифференциальный усилитель-огран читель работает следукнцим образом. Пусть соответственно усиленна  разность напр жений на неинвертирую щем 11( и инвертирующем Uj входах устройства превьш1ает напр жение огр ничени  Ц, источника 7: (U - Ug) (считаем Rj/R , где R - R. - сопротивлени  масштаб ных резисторов 2-5), Выходное напр  жение Ugyj устройства, положительно относительно напр жени  ограничени  через ограничивающий резистор 9 подаетс  на инвертирующий вход усилител  6, что приводит к по влению на его выходе отрицательного напр жени , открывающего диодньй ключ 12 и замыканию петли 100%-ной отрицательной обратной св зи, включающей усилитель 6, открытый диодньй ключ 12, пoвтopиfeль 10 напр жени , В режиме ограничени  диодньй ключ 11 закрыт, а управл емьй ключ 13 открыт, на выходе усилител  1 устанавливаетс  напр жение Е, выбирающеес  из услови  Е, , - U2)R2/R (Е - напр жение насыщени  усилител  1)J а на выходе устройства поддерживаетс  напр жение ограничени . Выходное напр жение ограничиваетс  сверху на уровне Uo(1 +Го ) + UOM , где мультипликативна  погрешность напр жени  ограничени  l з - RJ Uo о сопротивление открытого диодного ключа 12J сопротивление закрытого диодного ключа 11, сопротивлени  резисторов 8 и 9; - коэффициент усилени , выходное напр жение и напр жение смещени  усилител  6, При уменьшении разности входных напр жений и выполнении услови  (и - Uj) DO на выходе 16 устройства по вл етс  напр жение, отрицательное относительно напр жени  источника 7, Это приводит к по влению на выходе усилител  6 положительного напр жени , закрывающего ключ 12 и открывающего ключ 11, Источник 7 и усилитель 6 отключаютс  от схемы и не вли ют на работу дифференциального усилители на основе операционного усилител  1 (при этом ключ 13 закрыт), Выходное напр жение устройства (при RJ /R. (Ra ( RH ) ) ш , - иг)(1 +r), где погрешность коэффициента усилени  Н А LliA R,, + R, К Rk R2 R, 1 R-f /( Ro R; / i - u, Vkfj-Ra, U, ) - 1. ч - и, Здесь R - сопротивление закрытого ключа 13; и и - коэффициент усилени  и выходное напр жение усилител  1, k коэффициент передачи повторител  10J RJ - сопротивление резистора 8; и. « Uo. 1179 . 5 10 15 54 Принима  во внимание, что U Rj (U;, - Uj)/R и сравнива  погрешность j с соответствующей погрешностью прототипа, можно видеть, что при имекщих место на практике значени х параметров элементов, вход щих в выражение, погрешность предлагаемого устройства значительно меньше. Это объ сн етс  тем, что погреш- ность, обусловленна  -конечным значением обратного сопротивлени  ключа, определ юща  в основном общую погрешность if, уменьшена здесь в k раз (дл  современных операционных усилителей Ц 5-( - Ю ).

Claims (1)

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬОГРАНИЧИТЕЛЬ, содержащий первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор соединен с первым входом дифференциального усилителяограничителя и через второй масштабный резистор - с его выходом, неинвертируюший вход через третий масштабный резистор подключен к второму входу дифференциального усилителя-ограничителя и через четвер-1 тый масштабный резистор - к шине нулевого потенциала, а выход соединен с первым выводом ограничителя тока, второй операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен первый ключ, источник напряжения ограничения, включенный между неинвертирующим входом второго операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, второй ключ, подключенный первым выводом к выходу второго операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены повторитель напряжения, ограничивающий резистор и третий ключ, включенный между инвертирующим входом и выходом первого операционного усилителя, вход повторителя напряжения соединен с вторыми выводами ограничителя тока и второго ключа,а выход подключен к выходу дифференциального усилителяограничителя и через ограничивающий резистор соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя.

   SLLJ179385 >