SU1343544A1 - Усилительное устройство с компенсацией дрейфа нул - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области радиотехники и обеспечивает повы-. шение точности усилени  путем уменьшени  дрейфа нул  и упрощение. Устр- во содержит операц. усилители 1 и 2, семь резисторов 3-9, цепь 10 отрицат. обратной св зи, контактный модул тор 11, управл емый ключ 12, формирователь 13 управл ющих импульсов, фильтр 14 нижних частот.-Формирователь 13 вырабатывает импульсы дл  управлени  модул тором 11 и ключом 12. Дополнительный дрейф напр жени  смещени  нул , возникающий из-за использовани  ключа 12, пренебрежимо мал, т.к. ключ 12 подключен к выходу устр-ва. Введение резисторов 3-9 увеличивает вли ние входных токов на напр жение смещени  нул . Однако использование в качестве усилителей 1 и 2 интегральных усилителей типаК 40УД14 с малыми входными токами позвол ет минимизировать вли ние входных токов. 2 ил. « (Л U6X J. -tftflfсо со ел 4 ifflW

Description

Изобре гение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах дл  усилени  малых сигналов.

Цель изобретени  - повышение точности усилени  путем уменьшени  дрейфа нул  и упрощение. ,

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого усилительного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений на первом и втором выходах блока управлени .

Усилительное устройство содер кит первый 1 и второй 2 операционные усилители , первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, п тый 7, шестой 8 и седьмой 9 резисторы, цепь 10 отрицательной обратной св зи, контактный модул тор 11, управл емый ключ-12, формирователь 13 управл юи1их импульсов , фильтр 14 нижних частот.

Усилительное устройство работает следующим образом.

Усилительное устройство работает в двух режимах. В первом режиме замкнут с помощью контактного модул тора 11 неинвертирующий вход первого операционного усилител  1 на общую шину При этом первый операционный усилитель 1 работает в. инвертирующем, режиме . В этом положении контактного модул тора 11 второй операционный усилитель 2 работает в иеинвертирую- щем режиме. В результате усилительное устройство работает как инвертирующее , охваченное отрицательной обратной св зью с помощью элемента цепи 10 отрицательной обратной св зи:

Напр жение на выходе усилител 

fir Ь . .au. ; -- ,

МР

R

где Ug - входной :сигнал;

и, - сигнал дрейфа усилительного устройства, приведенный к входу;

R - сопротивление третьего резистора; R - сопротивление резистора це пи 10.

Во втором режиме замкнут с помощь контактного модул тора 11 неинвертирующий вход второго операционного усилител  2 на общую пшну. При этом первый операционный усилитель 1 работает в неинвертирующем режиме. В этом положении контактного модул тора 11 второй операционный усилитель 2 работает в инвертирующем режиме, В целом усилительное устройство работает как инвертируюп1,ее,

UBMXJ (и BV+UAP) Б--

10

71 -ТТ 4-11 -ТТ IP

а(| - ечх 1 - внхг-и ах р5

Ощибка, обусловленна  дрейфом напр жени  смещени  нул , пренебрежимо мала, так как временный и температурный дрейфы напр жени  сме01ени  нул  измен ютс  медленно во времени, а частота переключений контактного модул тора 11 достаточно велика и должна удовлетвор ть услови м теоремы Котельникова относительно верхней

0 частоты спектра усиливаемого сигнала .

Управл емый ключ 12 исключает прохождение сигнала на выход усилительного устройства на врем  перелета

5 контактного модул тора 11, так как в момент переключени  состо ние операционных усилителей 1 и 2 неопределенно , и усилительное устройство может вести себ  как усилитель с поло0 жительной обратной св зью, что приводит к по влению ошибки на выходе. Кроме того, управл емый ключ 12 устран ет асимметрию переключени  контактного модул тора 11, так как в ка5 честве управл емого ключа 12 используетс  электронный ключ, обладающий значительно большим, по сравнению с контактным модул тором, быстродействием .

Q Формирователь 13 управл ющих импульсов вырабатывает импульсы дл  управлени  контактным модул тором 11 и управл емым ключом 12. Амплитудно- временные соотношени  между управл g ющими импульсами (на первом и втором выходах) показаны на фиг. 2.

. Дополнительный дрейф напр жени  смещени  нул , возникающий из-за использовани  электронного управл емого ключа 12 (обладающего значительным собственным дрейфом), пренебрежимо мал, так как управл емьй ключ 12 подключен к выходу усилительного устройства.

Введение резисторов 3-9 увеличивает вли ние входных токов на напр жение смещени  нул , однако использование в качестве операдионных усилителей 1 и 2 интегральных усилите0

5

леи с мапыьш входными токами позвол ет минимизировать вли ние входных токов.

Ф. ормула изобретени 

Усилительное устройство с компенсацией дрейфа нул , содержащее первьй операционный усилитель, второй

операциоиньш усилитель, а также управл емый ключ, вход управлени  которого соединен с первым выходом формировател  управл ющих импульсов, и цепь отрицательной обратной св зи, вход которой соединен с выходом второго операционного усилител , а также фильтр нккних частот, выход которого  вл етс  выходом усилительного устройства, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности усилени  путем уменьшени  дрейфа нул  и упрощени , между неинвертирующим входом первого операционного усилител  и общей, пшной включен контактный модул тор, замыкающий контакт которого соединен с не- иивертирующим входом второго операционного усилител , а вход управлени  соединен с вторым вьпсодом формировател  управл ющих импульсов, при ЗО торов.

и

продл ющие импульсы KOffmoKm - но so модул тора

и

УпрадлйН)щие импульсы электронного

fO

435444

этом между инвертирующим и неинвертирующими входами первого операционного , усилител  включены последовательно соединенные первый и второй резисторы, точка соединени  которых подключена к одному выводу введенного третьего резистора, другой вывод которого  вл етс  входом усилительного устройства, а между точкой соединени  первого резистора и неинвер- тирзтощим входом первого операционного усилител  и общей шиной включен четвертый резистор, а между инвертирующим и неинв.ертирующим входами втоJ5 рого операционного усилител  включены последовательно соединенные п тый и шестой резисторы, точка соединени  которых подключена к выходу первого операционного усршител , а между точ20 кой соединени  п того резистора и инвертирующего входа второго операционного усилител  и общей шиной введен седьмой резистор, при этом к выходу второго операционного усилител 

25 подключен управл емь1й ключ, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, а выход цепи отрицательной обратной св зи соединен с точкой соединени  первого и третьего резис

Claims (1)

1. Формула изобретения 5

   Усилительное устройство с компенсацией дрейфа нуля, содержащее первый операционный усилитель, второй операционный усилитель, а также уп- 10 равняемый ключ, вход управления которого соединен с первым выходом формирователя управляющих импульсов, и цепь отрицательной обратной связи, вход которой соединен с выходом вто- 15 этом между инвертирующим и неинвертирующйми' входами первого операционного. усилителя включены последовательно соединенные первый и второй резисторы, точка соединения которых подключена к одному выводу введенного третьего резистора, другой вывод которого является входом усилительного устройства, а между точкой соединения первого резистора и неинвертирующим входом первого операционного усилителя и общей шиной включен четвертый резистор, а между инвертирующим и неинв.ертирующим входами второго операционного усилителя включёрого операционного усилителя, а также фильтр нижних частот, выход которого является выходом усилительного устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности' усиления путем уменьшения дрейфа нуля и упрощения, между неин вертирующим входом первого операционного усилителя и общей.шиной включен контактный модулятор, замыкающий контакт которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, а вход управления соединен с вторым выходом формирователя управляющих импульсов, при ны последовательно соединенные пятый и шестой резисторы, точка соединения которых подключена к выходу первого операционного усилителя, а между точ· 20 кой соединения пятого резистора и инвертирующего входа второго операционного усилителя и общей шиной вве ден седьмой резистор, при этом к выходу второго операционного усилителя подключен управляемый ключ, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, а выход цепи отрицательной обратной связи соединен с точкой соединения первого и третьего резис30 торов.

   Управляющие имU пульсы контакт ного модулятора

   Управляющие импульсы электронного ключа (риг. 2

   ВНИИПИ Заказ 4836/56 Тираж 901 Подписное

   Произв-полигр.. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4