Усилительное устройство

Усилительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеоз Советских

Соцнайнстнческнх

PeCtIySmIIC

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСМУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 031279 (21) 2846391/18-24 (51) М. Кл.

G 06 G 7/12

Н 03 F 3/38 с присоединением заявки И9 (23) Г1риоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 230881. Бюллетень 89 31

Дата опубликования описанмя (53) Удг 681,335 (088, 8) (72} Авторы изобретения

Ю,С.Мальцев, В.Д.Шевченко, Е.П.Разгуляев и М.И.Чернин

{71) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в аналоговых вичислительных машин ах .

Известно усилительное устройство содержащее дифференциальный усилитель, защитные стабилитроны, токоограничитепьные резисторы (11.

Это устройство характеризуется невысоким входным сопротивлением и мапой точность:.о работы.

Наиболее близким к предложенному является устройство, содержащее дифференциальный усилитель, регулируемый делитель напряжения, первый и второй блоки залиты от перегрузки, блок регулировки масштаба, s котором выход дифференциального усилителя соединен со входом регулируемого делителя напряжения, выход котороro подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и выходу второго блока защиты от перегрузки, вход которого присоединен к выходу дифференциального усилителя, вход первого блока защиты от перегрузки соединен з входом усилительного устройства, выход первого блока защитй

or перегрузки подключен к неинвертирующему входу дифференциального усили- 30 теля, выход которого является выходом усилительного устройства, вчходы блока регулировки масштаба соединены с соответствующими управляющими входами регулируемого делителя напряжения, вхОды блока регулировки масштаба подключены к соответствующим информационным входам усилительного устройства (2 ).

Недостаток устройства — низкое входное сопротивление и малая точ но=ть при использовании его для неинвертирующего масштабирования электрических сигналов, что объясняется шунтирующим действием блоков защиты от перегрузки.

Цель изобретения — повышение точности работы и увеличение входного сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое усилительное устройство введены дополнительный регулируемый делитель напряжения и токоограничительные резисторы, вход дополнительного регулируемого делителя напряжения соединен с выходом дифференциального усилителя, выход дополнительного регулируемого дел ител я н апр яж ения через соответствующие токоограничительные резисторы подключен к дополнительным

85 8006 входам первого и второго блоков защитыы от перегрузки, управляющие входы дополнительного регулируемого делителя напряжения соединены с соответствующими выходамя блока регулировки масштаба, первый блок защиты от перегрузки содержит балластный резистОР, подключенный между Входом и выходом первого блока защиты от перег руэки, и цепь из четырех соединенных последовательно и согласно защитных диодов, анод первого защитного диода подключен к отрицательному полюсу источника опорного напряжения, катод первого защитного диода присоединен к дополнительному входу первого блока защиты от перегрузки и к аноду четвертого защитного диода, катод которого соединен с положительным полюсом источника опорного напряжения, катод второго защитного диода под- . ключен к Выходу rrepaoro блока защиты 20 от перегрузки, второй блок защиты от перегрузки содержит первый и второй токозадающие резисторы, цепь из четырех соединенных последовательно . и согласно защитных диодов, первый 25 и второй стабилитроны, анод первого защитного диода соединен с анодом первого стабилитрона и с первым выводом первого токозадающего резистора, второй вывод которого подключен к отрицательному полюсу источникаопорного напряжения,, катод первого стабилитрона присоединен к входу второго блока защиты от перегрузки и к аноду второго стабилитрона, катод которого соединен с катодом четвертого защитного диода и первым выводом второго токоэадающего резистора, второй вывод которого подключен к положительному полюсу источника опорного напряжения, катод первого 40 защитного диода присоеди 1ен к дополнительному входу второго блока защиты от перегрузки и к катоду третьего защитного диода, анод которого соединен с выходом второго блока защиты 45 от перегрузки.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 функциональные схемы первого и второго блоков защиты от перегрузки .

УGTройстBo содержит дифференциальный усилитель 1, первый 2 и второй 3 блоки защиты от перегрузки, первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы, регулируемый делитель 6 напряжения, дополнительный регулируемый делитель 7 напряжения, вход 8 и выход 9 усилительного устройства, блок

10 регулировки масштаба, состоящий иэ формирователей 11,11>,11- управляющих сигналов и ключей 12(,1 2,123, go информационные входы 13(, 13 и 13> усилительного устройства.

Функциональная схема первого блока 2 3 ащи ты от гтерегрузки — содержит первый 14, Второй 15, тр тий 16, 65 и четвертый 17 защитные диоды, балластный резистор 18, источник 19 опорного напряжения, вход 20, дополнительный вход 2.1 и выход 22 первого блока защиты от перегрузки (фиг.2).

Функциональная схема второго блока 3 защиты от перегрузки содержит источник 23 опорного напряжения, первый 24 и второй 25 токозадающие резисторы, перный 26 и ВТОРОЙ 27 стабилитроны, первый 28, второй 29, третий 30 и четвертый 31 защитные диоды, вход 32, дополнительный вход 33 и выход 34 второго блока 3 защиты от перегрузки (фиг. 3) .

Усилительное устройство рабо-.. ает сл едующи м обр аэ ом.

Напряжение с входа 8 через пер.вый блок 2 защиты от перегрузки поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 1 и передается на выход 9 с коэффициентом передачи, определяемым регулируемым делителем 6 напряжения. Блок 10 регулировки .масштаба выдает управляющие сигналы, с помощью которых устананлинаются равные коэффициенты передачи регулируемого делителя 6 напряжения и дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения, Шунтирующее действие первого блока

2 защиты от пере "рузки устраняется подачей на него напряжения с дополнительного регулируемого делителя

7 напряжения. Аналогично шунтирующее действие второго блока 3 защиты от перегрузки устраняется подачей на него напряжения с дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения.

Усилительное устройство может работать в широком диапазоне изменения коэффициента передачи при сохра нении высокой скорости отработки

a:

При работе с большим коэффициентом передачи, т.е. при низком уровне входного напряжения, с помощью блока

10 регулировки масштаба открываются диоды 30 и 31 или 28 и 29 в зависимости от полярности входного напряжения. Выходное напряжение дифференциального усиЛителя 1 через второй блок 10 защиты от перегрузки поступает на инв -pTHpóþùèé вход, тем самым ограничивается уровень выходного напряжения дифференциального усилителя 1 и предотвращает его насыщение.

Выбросы входного напряжения ограничиваются первым блоком 2 защиты от перегрузки.

При работе усилительного устройства с единичным коэффициентом передачи с помощью блока 10 регулировки масштаба устанавливаются определенные коэффициенты передачи блоков

6 и 7 и превышение входным напряжением определенного уровня приводит

858006 к срабатыванию только первого блэка

2 защиты от перегрузки.

Первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы при перегрузках и коммутационных выбросах на входе 8 ограничивают ток нагрузки дифференциального усилителя 1.

При изменении коэффициента передачи блоком 10 регулировки масштаба дифференциальный у илитель 1 оказывается охваченным отрицательной обратной связью через второй блок 3 защиты от перегрузки, что предотвращает насыщение дифференциального усилителя 1 и ускоряет процесс переключения с одного коэффициента передачи на другой.

Таким образом, в усилительном устройстве обеспечена защита от перегрузок в широком динамическом диапазоне и обеспечено необходимое быстродействие при снятии перегрузки. Кроме того, эа счет обеспечения следящего режима устраняется шунтирующее действие первого и второго блоков зашиты от перегрузки, что повышает входное сопротивление и точность работы.

Формул а и з обрет ени я

1. Усилительное устройство, содержащее дифференциальный усилитель, регулируемый делитель напряжения и первый и второй блоки защиты от перегруз ки, блок регулировки масштаба, выход дифференциального усилителя соединен со входом регулируемого делителя напряжения, выход которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и выходу второго блока защиты от перегрузки, вход которого присоединен к выходу дифференциального усилителя, вход первого блока защиты от перегрузки соединен с входом усилитель- g5 ного устройства, выход первого блока защиты от перегрузки подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, выход которого янляется выходом усилительного jQ устройства, выходы блока регулировки масштаба соединены с соответствую= шими управляющими входами регулируемого делителя напряжения, входы блока регулировки масштаба подключены к соответствующим информационным входам усилительногс устройства, о т" личающееся тем,что,с целью повышения точности работы и увеличения нходного сопротивления, в него введены дополнительный регулы- 40 руемый делитель напряжения и токо.ограничительные Резисторы, вход дополнительного регулируемого целит»ля напряжения соединен с ныходом дифференциального усилителя, выход дополнительного регулируемого делителя напряжения через соответствующие токоограничительные резисторы подключен к дополнительным входам первого и второго блоков защиты от перегрузки, управляющие входы дополнительного регулируемого делителя напряжения соединены с соответствующими выходами бло"а регулировки масштаба.

2. устройство по п.1,о т л и ч аю щ е е с я тем,что перный блок защиты от перегрузки содержит балластный резистор, подключенный между вxoдом и выходом первого блока защиты от перегрузки, и цепь иэ четырех соединенных последовательно и согласно защитных диодов, анод первого защитного диода подключен к отрицательному полюсу источника опорного напряжения, катод первого защитного диода присоединен к дополнительному входу первого блока защиты от перегрузки и к аноду чет ертого защитного диода, катод которого соединен с положительным полюсом источника опорного напряжения, катод второго защитного диода подключен к выходу первого блока защиты от перегрузки.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй блок защиты от перегрузки содержит перный и второй токоэадающий резисторы, цепь из четырех соединенных после" довательно и согласно защитных диодов, первый и второй стабилитроны анод первого защитного диода соединен с анодом первого стабилитрона и с первым выводом первого токоэадающего резистора, второй вывод которого подключен к отрицательному полюсу источника опорного напряжения, катод первого стабилитрона присоединен к нходу второго блока защиты от перегрузки и к аноду второго стабилитрона, катод которого соединен с катодом четвертого защитного диода и первым выводом второго токоэадающего резистора, второй вывод которого подключен к положительному полюсу источника опорного напряжения, катод первого защитного диода присоединен к дополнительному входу второго блока защиты от перегрузки и к катоду третьего защитного диода, анод которого соединен с выходом второго блока защиты от перегрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 47-44295, кл. 98(5) А014, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 413491, кл. G 06 G 7/12, 1971 (прототип) .

858006

Фиа2

Составитель О.Отраднов

Редактор О.Половка Техред A.A÷ Корректор Г. Решетник

Заказ 7246/80 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4