SU944073A1

SU944073A1 - Device for amplifying electric voltages

Info

Publication number: SU944073A1
Application number: SU802893721A
Authority: SU
Inventors: Александр Степанович Буевич; Фаиз Фарвазович Хизбуллин
Original assignee: Башкирский государственный университет им.40-летия Октября
Priority date: 1980-03-17
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1982-07-15

Description

Изобретение относитс к измеритель- ной технике и может быть использовано дл усилени медленно мен ющихс элект рических напр жений на выходе различны датчиков при наличии помех в измерител ных цеп х. Известно устройство дп усилени электрических напр жений, содержащее широкополосный усилитель посто нного напр жениЯ| в цепи обратной св зи которого включен активный фильтр высоких частот . Однако известное устройство имеет недостаточную помехоустойчивость. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости. Дач этого в известное устройство дл усилени электрических напр жений введень дополнительно три формировател зоны нечувствительности и активный фильтр низких частот, причём первый фор мирователь зоны нечувствительности включен между выходом активного фильт ра высоких частот и входом широкополос ного усилител , а последовательно соединенные второй формирователь зоны нечувствительности, активный фильтр низких частот и третий формирователь зоны нечувствительности включены между выходом и входом активного фильтра высоких частот. При этом каждый формирователь зоны нечувствительности вьшолнен в виде пары встречно-параллельно включенных диодов . На чертеже представлена стр гктурна электрическа схема предпс кеннсго устройства . Устройство дл усилени электрических напр жений ссдержит широкополосный усилитель посто нного напр жени 1, в цепи обратной св зи которого м лючены активный фильтр выс(жих частот 2 и первый формирователь зоны нечувствительности 3, Кроме того, между выходом в входом активного фильтра высоких частот 2 включены последовательно соединенные второй формировательThe invention relates to a measurement technique and can be used to amplify slowly varying electric voltages at the output of various sensors in the presence of noise in the measuring circuits. A device dp amplification of electrical voltages is known, which contains a wide-band dc amplifier | in the feedback circuit of which an active high-pass filter is included. However, the known device has insufficient noise immunity. The purpose of the invention is to improve noise immunity. In order to amplify electrical voltages, in addition to introducing three deadband formers and an active low-pass filter, the first deadband forwarder is connected between the output of the active high-pass filter and the input of the wideband amplifier, and the second dead-band former, the active low pass filter and the third dead band shaper are connected between the output and the input of the active high pass filter often . In this case, each shaper of the dead zone is executed in the form of a pair of counter-parallel-connected diodes. The drawing shows the electrical circuit diagram of a ppex-kennsgo device. A device for amplifying electrical voltages will hold a broadband DC amplifier 1, the feedback circuit of which has an active high-pass filter (2 and the first deadband 3, also included between the output of the active high-pass filter 2 serially connected second driver

зонь нечувствительности 4, активный фильтр низких частот 5 и третий формирователь зоны нечувствитепьности 6.dead band 4, active low pass filter 5 and the third dead band 6.

Устройство работает следующим об- оазом„The device operates as follows “

Пусть на вход устройства поступает полезный сигнал, свободный от помех, т.е. медленно мен ющеес в пределах заданного диапазона скоростей напр же ние. Благодар формирователю зоны нечувствительности 3 цепь частотно-зависимой отрицательной обратной св зиLet the input signal of the device receives a useful signal, free from interference, i.e. voltage slowly varying within a given range of speeds. Thanks to the deadband shaper 3, the frequency-dependent negative feedback circuit

(ООС), охватывающей широкополосный усилитель посто нного напр жени 1, разомкнута и на выходе устройства по вл етс усиленный инвертированный ВХОДНОЙ сигна . Фактически, зона нечувствительности , формируема формирователем 3, определ ет диапазон скоростей изменени сигнапа. При попадании на вход устройства помехи, например, в виде импульса со сравнительно крутым фронтом нарастани напр жение на выходе активного фильтра высоких частот 2 достигает границы зонь нечувствительности формировател 3 и он открываетс . При этом цепь ООС замыкаетс и на все врем воздействи помехи скорость нарастани -напр жени на выходе устройства ограничиваетс крайним значением диапазона деттустимых скоростей и, 4to очень важно, он зависит от амплитуды помехи. В результате при небольшой длительности сднопол рной помехи достигаетс значительное подавление помехи на выходе устройства. Цепь из последовательно включённых второго формировател зоны нечувствительности 4, активного фильтра низких частот 5 и третего формировател зоны нечувствительности 6 устран ет ограничение скорости нарастани сигнала в том случае, есПк оно продолжаетс больше наперед заданного промежутка времени, Иос ед11ий определ етс посто нной времё гй активного фильтра низких частот 5 и шириной зоны нечувствительности формировател 6 Дл нормальной работы ширина зоны нечувствительности формировател 4 должна быть несколько меньше, чем у фсфмировател 3. В этом случае при открывании формировател 3, что вл етс признаком ограничени , открываетс и формирователь 4, Напр жение с выхода активного фильтра высоких частот 2 поступает на вход активного фильтра низких частот 5. На выходе последнего(OOS), covering the wideband DC voltage amplifier 1, is open and an amplified inverted INPUT signal appears at the device output. In fact, the dead zone formed by shaper 3 determines the range of rates of change of the signal. When an interference occurs at the input of the device, for example, in the form of a pulse with a relatively steep rising edge, the voltage at the output of the active high-pass filter 2 reaches the dead zone of the imaging unit 3 and it opens. At the same time, the OOS circuit closes and for all the time the noise is affected, the rate of increase — the voltage at the output of the device is limited by the extreme value of the range of velocities and 4to very important, it depends on the amplitude of the noise. As a result, with a short duration of the near-pole interference, a significant suppression of the interference at the output of the device is achieved. The circuit from the series-connected second shaper of the deadband 4, the active low pass filter 5 and the third shaper of the deadband 6 eliminates the limitation of the rate of increase of the signal in the case of an ePcc it lasts longer in advance of a predetermined period of time. low frequency 5 and the width of the dead zone of the driver 6 For normal operation, the width of the dead zone of the driver 4 should be slightly less than that of the fs tors, 3. In this case, when opening shaper 3, which is a sign of limitation, opened and the generator 4, the voltage output from an active high pass filter 2 is input to active low pass filter 5. The output of the last

напр жение нарастает и, когда оно выходит за пределы зоны нечувствительности формировател 6, замыкаетс петл ООС активного фильтра высоких частот 2the voltage increases and, when it goes beyond the deadband of the imaging unit 6, the NF loop of the active high-pass filter 2 closes.

по низкочастотной составл ющей сигнала . Напр жение на выхс е активного фильтра высоких частот 2 снижаетс по границы зоны нечувствительности формировател 4, а формирователь 3 закрываетс . Происходит смещение нулевой линии диапазона допустимых скоростей напр жени , благодар чему скорость нарастани сигнала на выходе устройства приводитс в соответствие со скоростьюon the low frequency component of the signal. The voltage at the output of the active high-pass filter 2 decreases along the deadband boundary of the driver 4, and the driver 3 closes. The zero line of the range of allowable voltage rates is shifted, due to which the rate of increase of the signal at the output of the device is adjusted to the speed

нарастани на входе. При этом помехоустойчивость устройства по отношению к кфотким импульсам помех сохран етс . Таким образом, положительный эффект от внедрени предложенного устройстваincrease at the entrance. In this case, the noise immunity of the device with respect to the photo noise interference pulses is preserved. Thus, the positive effect of the implementation of the proposed device

заключаетс в повышении помехоустойчивости по отношению к коротким импульсам помех при минимальных динамических искажени х усиливаемого сигнала,is to improve noise immunity with respect to short impulses of interference with minimal dynamic distortion of the amplified signal,

Claims

1. A device for amplifying electrical voltages containing a broadband dc amplifier, the feedback circuit of which includes an active high-pass filter, characterized in that, in order to improve noise immunity, an additional three insensitivity factors and an active low-pass filter are introduced frequencies, with the first shaper of the insensitivity zone being connected between the output of the active high-pass filter and the input of the broadband amplifier, and the series-connected second form the dead band, the active low pass filter and the third dead band shaper are connected between the output and the high pass filter input,

2. The device according to claim. 1 o tl and ch yu e so that each shaper of the dead zone is executed in the form of a pair of counter-parallel-connected diodes.

Sources of information taken into account in the examination of 1, USSR Author's Certificate 5 N9 4 38О95, cl .; H 03 H 7/10, 1972 (prototype).