Масштабный усилитель

Масштабный усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 16.03.78 (21)2592245/18-24 (51)М. KJ1.

G 06 G 7/12 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150980. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 18. 09. 80 (53) УДК 681. 335 (088.8).

С.С.Ветохин, И.P.Ãóëàêoâ, К.П.Курейчик и A.Ì.Ñàðæåâñêèé (72) Авторы из обретен и я

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им; В.И.Ленина (71) Заявитель (54 ) ИАСШТАВНЬЯ УСИЛИТЕЛЬ

Поставленная цель достигается тем, что в масштабный усилитель введены дополнительные операционные усилители масштабные резисторы и группы весовых резисторов, причем входы первого и второго дополнительных-операционных усилителей через весовые резисторы первой и второй дополнительных групп соединены с коммутирующими устройством, к выходу второго дополнительного.операционного усилителя подключен некнвертируюшнй вход третьего дополнительного операционного усилителя, инвертируккций вход которого через первый дополнительный масштабный ре-. зистор соединен с шиной нулевого потенциала и через второй дополнительный масштабный резистор — с его выходом, выходы основного, первого дополнительного и третьего дополнительного операционных усилителей через весовые резисторы третьей дополнительной группы:подключены ко входу четвертого дополнительного операционного усилителя, выход которого является выходом масштабного усилителя, Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в электро- и радиоизмерительных приборах, вычислительной технике, системах связи и т.д.

Известны масштабные усилители, Построенные на базе операционных усилителей (1-3) . Такие усилители не обеспечивают высокую точность пре-10 образования при необходимости изменения коэффицкента усиления в широком диапазоне. Их полоса пропускания при больших коэффициентах усиления невелика.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является масштабный усилитель, содержащий операционный усилитель, между входом и выходом которого включен масштабный 20 резистор, группу весовых резисторов,. обший вывод которых подключен к входу операционного усилителя, вторые выводы весовых резисторов через коммутирующее устройство соединены со 25 входом масштабного усилителя (4) .

Такой усилитель также не может обеспечить высокую точность установ! ки коэффициентов усиления в широком диапазоне изменения последних.

Цель изобретения — повышение точносТи преобразования в широком диапа- зоне изменения коэффициента усиления.

763909 а между входами и выходами первого, второго и четвертого дополнительных операционных усилителей включены соответственно третий, четвертый и пятый дополнительные масштабные резисторы.

На чертеже представлена схема масштабного усилителя.

Масштабный усилитель состоит из коммутирующего устройства 1, выполненного на ключах 2-13, трех из групп весовых резисторов 14 17,, 14 -17 и

14 -17, включенных на инвертирующем входе основного 18 и дополнительных

19 и 20 усилителей, в цепи обратной связи которых включены масштабные резисторы 21-23. К выходу усилителя

20 подключен неиннертирующий вход дополнительного операционного усилителя 24, охваченного обратной связью через масштабные резисторы 25 и 26.

Выхрды усилителей 18,19,24 подключены к дополнительной группе весовых резисторов 27-29, общий вывод кото-. рых соединен со входом дополнительного операционного усилителя 30.В цепи отрицательной обратной связи усилителя 30 включен масштабный 31 резистор.

Усилитель работает следующим образом. Для того чтобы усиление можно было менять с шагом "1", резисторы

L4>,14,14, 21-23 ранны между собой и вдвое больше по сопротивлению, чем также равные между собой резисторы

15,15,15,которые в свою очередь, вдвое больше резисторов 16>,16,16 и нчетверто — резисторов 17,,17<, 17

28,29. В свою очередь, резисторы 27 и 31 в 16 раэ больше резистора 17, а отношение сопротивлений резисторов

26 и 25 равно 15.

Входной ток протекает через замкнутую часть ключей 2-13 и соответствующие им резисторы 14 - 17 и создает на входах усилителей 18-20 напряжение. Коэффициент усиления каждого из усилителей 18-20 равен отношению сопротивления резистора 21-23 обратной связи к суммарной величине сопротивления параллельно включенных весовых резисторов.

Канал усилителя 18 обеспечивает усиление первого порядка, т.е.,от

2 до 2 -1, канал усилителя 19 - усиление второго порядка: от 2Ф до 2 -1, канал усилителя 20 — усиление третьего порядка: от 28 до 2 . ДополНительный усилитель 24 введен в схему для того, чтобы при суммировании токов на входе усилителя 30 избежать дополнительной погрешности, вносимой при работе старшего разряда усилите ля из-за черезмерного увеличения отношения сопротивлений резисторов 31 и 29, что уменьшило бы глубину отрицательной обратной свящи усилителя

30 °

Применение описанного масштабного усилителя позволяет существейно, расширить диапазон изменения коэффициента усиления при сохранении точности преобразонания и полосы пропускания устройства.

Так, коэффициент усиления масштабного усилителя изменяется в двоичном коде от 1 до 4095. Усилитель обладает такой же точностью и полосой пропускания, как и известный усилитель с диапазоном изменения коэффициента усиления от 1 до 15 °

Формула изобретения

Масштабный усилитель, содержащий операционный усилитель, между входом

t5 и выходом которого включен масштабный резистор, группу весовых резисторов, общий вывод которых подключен к входу операционного усилителя, вторые выводы весовых резисторов через коммутирующее устройство соединены со входом масштабного усилителя, о т л ич а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования в широком диапазоне изменения коэффициента усиления,в него введены дополнительные операционные усилители, масштабные резисторы и группы весовых резисторов, причем входы первого u второго дополнительных операционных усилителей через весовые резисторы первой и второй дополнительных групп соединены с коммутирующим устройстном, к выходу второго дополнительного операционного усилителя подключен неинвертирующий вход третьего

З5 дополнительного операционного усилителя, инвертирующий нход которого через первый дополнительный масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала и через второй допол40 нительный масштабный резистор - с его выходом, выходы основного, первого дополнительного и третьего дополнительного операционных усилителей через весовые резисторы третьей дополнительной группы подключены ко входу четвертого дополнительного операционного усилителя, выход которого является выходом масштабного усилителя, а между входами и выходами первого, второго и четвертого дополнительных операционных усилителей включены соответственно третий, четвертый и пятый дополнительные масштабные резисторы.

Источники информации, 55 принятые во внимание при экспертизе

1.Шило В.Л. Линейные интегральные схемы.М.,"Советское радио" 1974,с.151., ° 2.Заявка Фракции Р 2295628, кл. Н 03 j 3/30, 1974.

Щ З.Патент Франции 9 129053, кл Н. 03 g 3/00, 1973.

;4.Гутников В.С. Применение операционных усилителей в экспериментальной технике, Л., "Энергия", 1975, с. 31 (прототип).

763909

Составитель С.Белан

Редактор Т.Орловская Техред,С.Мигунова Корректор M.äåì÷èê

Заказ6285/ 3 Тираж 7 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открнтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П Патент, г.ужгород, ул.Проектная,