SU1322414A1 - Измерительный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Измерительный усилитель содержит операционные усилители 1 и 2, делители 3-6 напр жени , выполненные каждый на резисторах 7 и 8, и источник 9 опорного напр жени . При синфазных входных напр жени х уменьшению коэффициента усилени  усилител  2 будет сопутствовать по вление разностного сигнала между его входами. В этом случае выходное напр жение усилител  1 будет преп тствовать снижению коэффициента усилени  всего устр-ва, что повышает его быстродействие. Цель достигаетс  введением делителей 5 и 6 напр жени  и источника 9 опорного напр жени . 1 ил. о бынод

Description

20

25

113224

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  в системах сбора данных и св зи с объектами5 а также в различных радиотехнических устройствах при построе- НИИ помехоустойчивых усилителей с нормированным коэффициентом усилени „

Цель изобретени  повышение быстродействи  „

На чертеже представлена структур- ffl ма  электрическа  схема измерительного усилител .

Измерительный усилитель содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители , с первого по четвертый дели- 15 телн 3-6 напр жени ,, выполненные каждый на первом и втором резисторах 7 и 8, источник 9 опорного напр жени 

Измерительный усилитель работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на первом и втором входах измерительного усилител  и выходе источника 9 опорного напр лсени  на неинвертируюп(ем входе второго операционного усилител  2 сигнал также отсутствует. Поскольку второй операционный усилитель (ОУ) 2 охвачен через второй делитель 4 отрицательной обратной св зью, то на его 30 инвертирующем входе, а следовательно и на неинвертирующем входе первого ОУ 1 сигнал тоже отсутствует. Аналогичное состо ние усталавливаютс  и на инвертирующем входе первого ОУ 1j так как он охвачен отрицательной обратной св зью через первый делитель 3 напр жени .

Такое состо ние возможно только при нулевых выходных напр жени х пер- JQ вого 1 и второго 2 ОУ„ Таким образом, при отсутствии сигналов на первом и втором входах измерительного усилите  и на выходе источника 9 опорного напр жени  на выходе измерительного 5 усилител  сигнал также отсутствует.

При наличии синфазных сигналов на ервом и втором входах измерительного стройства на неинвертирующем входе второго ОУ 2 выдел етс  часть этого о сигна-па, соответствующа  коэффициену делени  третьего делител  5 напр ени . Такое же напр жение выдел ет  на инвертирующем входе второго ОУ 2, Теперь напр жение на неинвертирую- ем входе первого ОУ 1 определ етс  оэс)фициентом делени  четвертого де- 7ител  6 напр жени  и напр жени ми точках, ме;-кду которыми он подклю35

0

5

4

fl

15

0

JQ 5

о

5

142

чен, т.е. напр жени ;ми на втором входе измерительного усилител  и на инвертирующем входе второго ОУ 2. Если коэффициенты делени  первого 3 и четвертого 6 делителей напр жени  выбраны одинаковыми, при равенстве напр жений на первом и втором входах измерительного усилител  (синфазный входной сигнал) равенство напр жений на инвертирующем и неинвертирующем входах первого ОУ 1 обеспечиваетс  только тогда, когда на выходе первого ОУ 1 напр жение равно напр жению на инвертирующем входе второго ОУ 2, В этом случае параметры делителей 3-6 напр жени  всегда могут быть выбраны с возможностью обеспечени  нужного коэффициента ослаблени  синфазных входных напр жений.

Пусть первый и четвертый делители З-б напр жени  построены на последовательно включенных первом 7 и втором 8 резисторах. При равенстве отнощени  второго резистора 8 к первом резистору 7 в первом 3 и четвертом 6 делител х напр жение к второму резистору 8 второго делител  4 напр жени  приложено с сторон, одинаковое напр жение и ток через него не протекает. Таким образом, его номинал никак не сказываетс  на реакции схемы на синфазные входные напр жени . Теперь достаточно обеспечить равенство отношени  второго резистора 8 к первому резистору 7 в третьем делителе 5 напр лсени  отношению суммы первого 7 и второго 8 резисторов четвертого делител  6 напр жени  к первому резистору 7 второго делител  4 напр жени , чтобы ка зыходе измерительногс усилител  сигнал отсутствовал независимо от входных синфазных напр жений. Выходное напркх ение в такой схеме по сн етс  только при наличии на ее первом и втором входах разностного (дифференциального) напр жени . Нужный коэффициент усилени  устройства, Тов. отношение выходного напр жени  к разности входных, напр жений5 устанавливаетс  подбором номинала второго резистора 8 второго дегштел  4 напр жени  при неизменнъгх параметрах всех остальных элементов устройства, что не сказываетс  на работе схемы в режимах , paccMOTpevjHbix ранее5, т.е. при отсутствии сиг 1алоп на входах или при синфазных входных напр жени х. При этом в выходном напр жении первого ОУ 1 имеетс  со(1 авл юща , отележивающа  напр жение на инвертирующем входе второго ОУ 2. Уменьшению коэффициента усилени  второго ОУ 2 сопутствует по вление разностного сигнала между его инвертирующим и неинверти- рующим входами. В этом случае выходное напр жение первого ОУ 1 преп тствует снижению коэффициента усилени  всего устройства. Указанное  вление эффективно про вл етс  при повьппении коэффициента усилени  измерительного усилител , обеспечива  положительный эффект - повьшение быстродействи .

Если во всех рассмотренных режимах на вьгходе источника 9 опорного напр жени  присутствует сигнал, он повтор етс  на выходе измерительного усилител . Таким образом, в предлагаемом измерительном усилителе допускаетс  сдвиг выходного сигнала отно- сительно общей шины на уровень, задаваемый потенциалом на выходе источника 9 опорного напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измерительный усилитель, содержащий первый операционньй усилитель, инвертирующий вход которого подключен

   Редактор Н.Лазаренко

   Заказ 2875/52Тираж 901

   ВНИШШ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   к средней точке первого делител  напр жени , один вывод которого соединен с выходом первого операционного усилител , а другой вывод  вл етс  первым входом измерительного усилител , второй операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к первому выводу первого резистора и средней точке второго делител  напр жени , включенного между выходом первого операционного усилител  и выходом второго операционного усилител ,  вл ющимс  выходом измерительного усилител , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  быстродействи , неинвертирующий вход второго операционного усилител  соединен со средней точкой введенного третьего делител  напр жени , один вьтод которого соединен с выходом введе нного источника опорного напр жени , а другой вьшод  вл етс  вторым входом измерительного усилител  и через введенный второй резистор, образующий с первым резистором четвертый делитель напр жени , соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилител .

   Составитель И.Вод хина

   Техред И.Попович Корректор С.Черни

   Подписное