Claims (3)
цепь отрицательной обратной св зи усилител автобалансировки, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом третьего масштабного резистора , неинвертируккций вход усилител автобалансировки соединен с выходом контролируемого операционного усилител , к которому подключен резистор нагрузки, выход усилител автобалансировки через второй масштабный резистор соединен с инвертирующим вхо- дом контролируемого операционного усилител , соединенным через первый масштабный резистор с шиной нулевого потенциала , неинвертирующии вход контролируемого операционного усилител через симметрирующий резистор соединен с шиной Нулевого потенциала, дополнительно содержит блок амплитудной демодул ции, вычитатель, ПИ-регул тор , перемножитель и два ключевых элемента, первый вывод первого ключевого элемента соединен с выходом усилител автобалансировки, второй вывод первого ключевого элемента соединен с входом измерительного элемента и . . первым выводом второго ключевого элемента , второй вывод которого соединен с выходом контролируемого операционного усилител , к которому присоединен вход блока амплитудной демодул ции, соединенного выходом с первым входом вычитател , второй вход которого соединен с входом задани начальных условий пи-регул тора и подключен к шине опорного напр жени устройства, вход пи-регул тора присоединен к выходу вычитател , выход ПИ-регул тора соединен с первым входом перемножител , к второму входу которого присоединен выход генератора синусоидальных напр жений, выход перемножител соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства дл определени характеристик операционных усилителей. Устройство содержит масштабные резисторы 1-,.симметрирующий резистор 5, контролируемый операционный усилитель 6, резистор 7 нагрузки, блок 8 амплитудной демодул ции, вычитатель9, пи-регул тор 10, перемножитель П, генератор 12 синусоидальных наЛр жений, усилитель 13 автобалансировки, корректирующий конденсатор 1, ключевые элементы 15 и 16, измерительный элемент 17. Масштабные ре.зисторы 1 и 2 присоединены к инвертирующему входу контролируемого операционного усилител 6, к неинвертирующему входу которого присоединен симметрирующий резистор 3 к выходу контролируемого операционного усилител присоединены резистор 7 нагрузки, неинвертирующий вход усилител 13 автобалансировки, ключевой элемент 16 и вход блока 8 амплитудной демодул ции, выход которого соединен с инвертирующим входом вычитател 9, неинвертирующий вход которого соединен с входом задани начальных условий пи-регул тора 10 и вл етс внешней клеммой устройства по опорному напр жению, вход ПИ-регул тора 10 присоединен к выходу вычитател 9, выход ПИ-регул тора соединен с первым входом перемножител 11, к второму входу которого присоединен выход генератора 12 синусоидальных напр жений, выход перемножител 11 через масиггабный резистор 3 соединен с инвертирующим выходом усилител 13 автобалансировки, в цепь отрицательной обратной св зи которого включены масштабный резистор k и корректирующий конденсатор 1й, к выходу усилител 13 автобалансировки подсоединен масштабный резистор 2 и ключевой элемент 15 соединенный с ключевым элементом 16 и входом измерительного элемента 17. Устройство работает следующим образом . В исходном положении ключевой элемент 15 разомкнут, ключевой элемент ,( ,,„ 16 замкнут На неинвертирующии вход вычитател 9 и вход задани начальных условии пи-регул тора 10 задают опорное напр жение , величина которого .равна значению амплитуды ,выходного напр жени контролируемого операционного усилител 6, при которой производ т измерение коэффициента уси лени напр жени Ky(f). Опорное напр жение U(j|, используетс в вычитателе 9 дл формировани сигнала рассогласовани между заданным и фактичесКИМ напр жением на выходе контролируемого операционного усилител 6, а в пи-регул торе 10 - дл задани ему начального уровн выходного напр жени . Генератор синусоидальных напр жений 12 настраивают на частоту измерени f и устанавливают на его выходе синусоидальное напр жение с амплитудои , равной опорному напр жению . Блок 8 амплитудной демодул ции выдел ет модуль огибающей выходного напр жени контролируемого операционного усилител 6, значение которого подаетс на инвертирующий вход вычитател 9, осуществл ющего вычитание его из опорного напр жени . Полученный сигнал рассогласовани поступает на вход пи-регул тора 10, где он усиливаетс , интегрируетс и после этого суммируетс с опорным напр жением UQP. Выходное напр жение ПИ-регул тора 10 перемножаетс с синусоидальным напр жением, поступающим с выхода генератора 12 синусоидальных напр жений, в перемножителе 11, задава напр жение на его выходе в соответствии с величиной сигнала рассогласовани , Выходное напр жение перемножмтел 11 через масштабный резистор 3 передаетс на вход усилител 13 автобалансировки , с учетом св зей предлагаемого устройства и на выход контролируемого операционного усилител 6. Сигнал рассогласовани становитс равным нулю , когда на выходе кс нтролируемого операционного усилител 6 устанавливаетс напр жение с заданным значением амплитуды которое затем поддерживаетс на заданном уровне, После окончани переходного процесса, которое контролируетс измерительным элементом 17, ключевой элемент 15 замыкают , а ключевой элемент 16 размы-i кают и измер ют измерительным элементом 17 амплитудное значение Ajc выходного напр жени усилител 13 автобалансировки . Величину коэффициента напр жени K,,(f) контролиру операционного усилител 6 определ ют по формуле Mf) ,,V, АХ где R - сопротивление резистора 1; сопротивление резистора 2, Измерение амплитудно-частотной характеристики состоит в определении значений коэффициента усилени напр жени R,,(f) при р де фиксированных значений частоты f выходного сигнала, поэтому при сн тии амплитудно-частотной характеристики с помощью предлагаемого устройства, генератор 12 синусоидальных напр жений последовательно настраивают на требуемую частоту измерени после определени очередноно значени коэффициента усилени напр жени K(f) контролируемого операционного усилител 6, Введение в устройство дл определени характеристик операционных усилителей блока амплитудной демодул ции , вычитател , ПИ-регул тора, перемножител , двух ключевых элементов, определенным образом соединенных между собой, позв.ол ет повысить точность измерени малых знамений коэффициента усилени напр жени и определени амплитудно-частотной характеристики операционных усилителей за счет того, что задаетс и поддерживаетс на определенном уровне с помощью блока амплитудной демодул ции, вычитател , ПИрегул тора и перемножител напр жение на выходе контролируемого операционного усилител , а также за счет того, что измерительным элементом путем под . ключени его ключевыми элементами измер ютс выходные напр жени контролируемого операционного усилител и усилител автобалансировки. В качестве блока амплитудной демодул ции может быть использован любой из известных блоков подобного типа, например, детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналовили преобразователь средневыпр мленных или амплитудных значений. ПИ-регул тор может быть выполнен с помощью аналоговых интеграторов-сумматоров. Формула изобретени Устройство дл определени характе ристик операционных усилителей, содер жащее первый, второй, третий, четвертый масштабные резисторы, симметрирующий резистор, резистор нагрузки, генератор синусоидальных напр жений, усилитель автобалансировки, измерительный элемент, корректирующий конденсатор , включенный параллельно с четвертым масштабным резистором в цепь отрицательной обратной св зи усилител автобалансировки, инвертирующий вход которого соединен с первым выводом третьего масштабного резистора, неинвертирующий вход усилител автобалансировки соединен с выходом контролируемого операционного усилител , к которому подключен резистор нагрузки , выход усилител автобалансировки через второй масштабный резистор соединен с инвертирующим входом контролируемого операционного усилител , соединенным через первый масштабный резистор с шиной нулевого потенциала, неинвертирующий вход контролируемого операционного усилител через симметрирующий резистор соединен с шиной нулевого потенциала, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени малых значений коэффициента усилени напр жени и амплитудно-частотной характеристики операционных усилителей, в него введены блок амплитудной демодул ции, вычитатель , ПИ-регул тор, перемножитель и два ключевых элемента, первый вывод первого ключевого элемента соединен с выходом усилител автобалансировки, второй выход первого ключевого элемента соединен с входом измерительного элемента и первым выводом второго ключевого элемента, второй вывод которого соединен с выходом контролируемого операционного усилител , к которому присоединен вход блока амплитудной демодул ции , соединенного выходом с первым входом вычитател , второй вход которого соединен с входом .задани начальных условий пи-регул тора и подключен к шине опорного напр жени устройства, вход ПИ-регул тора присоединен к выходу вычитател , выход ПИ-регул тора соединен с первым входом перемножител , к второму входу которого присоединен выход генератора синусоидальных напр жений, выход перемножител соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.ГОСТ 1979-9-7. Микросхемы интегральные аналоговые. Методы измерени электрических параметров и определени характеристик. М. , , с. 3738 , черт. 22 (метод 6505). the negative feedback circuit of the autobalancing amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the third scale resistor, non-inverting input of the autobalancing amplifier is connected to the output of the controlled operational amplifier to which the load resistor is connected, the output of the autobalancing amplifier through the second large-scale resistor is connected to the inverting input of the controlled operational amplifier connected through the first large-scale resistor to the zero potential bus, non-inverting The input of the controlled operational amplifier is connected via a balancing resistor to the Zero potential bus, additionally contains an amplitude demodulation unit, a subtractor, a PI controller, a multiplier and two key elements, the first output of the first key element is connected to the output of the auto-balancing amplifier, the second output of the first key element is connected with the input of the measuring element and. . the first terminal of the second key element, the second terminal of which is connected to the output of the controlled operational amplifier, to which the input of the amplitude demodulation unit connected to the first input of the subtractor is connected, the second input of which is connected to the input of the initial condition of the pi controller and connected to the reference bus the voltage of the device, the PI controller input is connected to the output of the subtractor, the PI controller output is connected to the first input of the multiplier, to the second input of which the output of the blue generator is connected oidalnyh voltages output multiplier is coupled to a second terminal of the third scaling resistor. The drawing shows the scheme of the proposed device for determining the characteristics of operational amplifiers. The device contains large-scale resistors 1-, a balancing resistor 5, a controlled operational amplifier 6, a load resistor 7, an amplitude demodulation block 8, a subtractor 9, a PI controller 10, a multiplier P, a generator of sinusoidal 12, an auto-balancing amplifier 13, a correction capacitor 1, the key elements 15 and 16, the measuring element 17. The large-scale resistors 1 and 2 are connected to the inverting input of the controlled operational amplifier 6, to the non-inverting input of which the balancing resistor 3 is connected The output of the controlled operational amplifier is connected to the load resistor 7, the non-inverting input of the auto-balancing amplifier 13, the key element 16 and the input of the amplitude demodulation unit 8, the output of which is connected to the inverting input of the subtractor 9, the non-inverting input of which is connected to the PI regulator 10 and is the external terminal of the device for the reference voltage, the input of the PI controller 10 is connected to the output of the subtractor 9, the output of the PI controller is connected to the first input of the multiplier 11, to the second input The generator output 12 of sinusoidal voltages is connected costly, the output of multiplier 11 is connected to the inverting output of the auto-balancing amplifier 13 via the masigub resistor 3, the large-scale resistor k and the correction capacitor 1 are connected to the negative feedback circuit, and the large-scale resistor 2 is connected to the negative balancing circuit output a key element 15 connected to the key element 16 and the input of the measuring element 17. The device operates as follows. In the initial position, the key element 15 is open, the key element, (,, „16 closed On the non-inverting input of the subtractor 9 and the input setting the initial conditions of the PI controller 10 set the reference voltage, the value of which is equal to the amplitude value of the output voltage of the controlled operational amplifier 6, in which the voltage gain factor Ky (f) is measured. The reference voltage U (j |, is used in the subtractor 9 to generate a misalignment signal between the set and the actual output voltage controlled by The op amp 6 is configured to set the initial level of the output voltage at PI 10. The sinusoidal voltage generator 12 is tuned to the measurement frequency f and a sinusoidal voltage is set at its output with an amplitude equal to the reference voltage. the amplitude demodulation is selected by the module of the output voltage envelope of the monitored operational amplifier 6, the value of which is fed to the inverting input of the subtractor 9, which subtracts it from the reference voltage. The received error signal is fed to the input of the PI controller 10, where it is amplified, integrated, and then summed with the reference voltage UQP. The output voltage of the PI controller 10 multiplies with a sinusoidal voltage coming from the output of the generator 12 sinusoidal voltages in the multiplier 11, setting the output voltage at its output in accordance with the magnitude of the error signal, the output voltage of the multipliers 11 through the scale resistor 3 to the input of the autobalancing amplifier 13, taking into account the connections of the device proposed and to the output of the controlled operational amplifier 6. The error signal becomes zero when the output of the control unit is controlled The operating amplifier 6 is set to a voltage with a predetermined amplitude value which is then maintained at a predetermined level. After the transient process, which is monitored by the measuring element 17, is completed, the key element 15 is closed and the key element 16 is opened and the amplitude value Ajc is measured by the measuring element 17 the output voltage of the amplifier 13 auto-balancing. The magnitude of the voltage coefficient K ,, (f) controlled by the operational amplifier 6 is determined by the formula Mf), V, AX where R is the resistance of the resistor 1; Resistor 2, Measurement of the amplitude-frequency characteristic consists in determining the values of the voltage gain factor R ,, (f) at a number of de fixed values of the output frequency f, therefore when removing the amplitude-frequency characteristic using the proposed device, the generator 12 sinusoidal voltage are sequentially adjusted to the required measurement frequency after determining the next values of the voltage gain factor K (f) of the controlled operational amplifier 6, Introduction to devices to characterize the amplifiers of the amplitude demodulation, subtractor, PI controller, multiplier, two key elements interconnected in a certain way, it can increase the accuracy of measuring small values of the voltage gain and determining the amplitude-frequency characteristic of the operational amplifiers due to the fact that it is set and maintained at a certain level using an amplitude demodulation block, a subtractor, a PI controller and a multiplier, the output voltage controlled operational amplifier, and also due to the fact that the measuring element by the way under. Switching its key elements to measure the output voltages of the monitored operational amplifier and the auto-balancing amplifier. As a block of amplitude demodulation, any of the known blocks of this type can be used, for example, an envelope detector of amplitude modulated signals or a converter of average-amplitude or amplitude values. The PI controller can be performed using analog integrators-adders. The invention The device for determining the characteristics of operational amplifiers, containing the first, second, third, fourth scale resistors, balancing resistor, load resistor, sinusoidal voltage generator, auto-balancing amplifier, measuring element, correction capacitor connected in parallel with the fourth scale resistor in the circuit negative feedback autobalance amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the third large-scale resistor, non-inverter The self-balancing amplifier input is connected to the output of a monitored operational amplifier, to which a load resistor is connected, the output of the auto-balancing amplifier is connected via a second scale resistor to the inverting input of a controlled op amp connected to a zero potential bus, non-inverting input of a monitored operational amplifier via a balancing resistor connected to a zero potential bus, characterized in that, in order to increase the accuracy To determine small values of the voltage gain and amplitude-frequency characteristic of the operational amplifiers, an amplitude demodulation unit, a subtractor, a PI controller, a multiplier and two key elements are entered into it, the first output of the first key element is connected to the output of the self-balancing amplifier, the second output the first key element is connected to the input of the measuring element and the first output of the second key element, the second output of which is connected to the output of the controlled operational amplifier To which the input of the amplitude demodulation unit connected by the output to the first input of the subtractor, the second input of which is connected to the input of the initial conditions of the PI controller and connected to the device voltage reference bus, is connected to the output of the PI reader, the output of the PI controller is connected to the first input of the multiplier, to the second input of which the output of the generator of sinusoidal voltages is connected, the output of the multiplier is connected to the second output of the third scale resistor. Sources of information taken into account in the examination 1.GOST 1979-9-7. Integrated analog chips. Methods for measuring electrical parameters and determining characteristics. M., with. 3738 hell 22 (method 6505).
2.Аналоговые интегральные схемы. Под ред. Дж. Коннели. М., Мир, 1977, с. 227-229, фиг. . 2. Analog integrated circuits. Ed. J. Connelly. M., Mir, 1977, p. 227-229, FIG. .
3.Plassman W., Gloe К.-Н. МеВдеrat filr Operations - Vers.tarker Kenndaten . - Elektronik, 1979, 28, 5 S. 66-69, fig. 3 (прототип).3. Classman W., Gloe K.-N. MeVderat filr Operations - Vers.tarker Kenndaten. - Elektronik, 1979, 28, 5 S. 66-69, fig. 3 (prototype).