Усилительное устройство с компенсацией дрейфа нуля

 

Изобретение относится к области радиотехники и обеспечивает повы-. шение точности усиления путем уменьшения дрейфа нуля и упрощение. Устрво содержит операц. усилители 1 и 2, семь резисторов 3-9, цепь 10 отрицат. обратной связи, контактный модулятор 11, управляемый ключ 12, формирователь 13 управляющих импульсов, фильтр 14 нижних частот.-Формирователь 13 вырабатывает импульсы для управления модулятором 11 и ключом 12. Дополнительный дрейф напряжения смещения нуля , возникающий из-за использования ключа 12, пренебрежимо мал, т.к. ключ 12 подключен к выходу устр-ва. Введение резисторов 3-9 увеличивает влияние входных токов на напряжение смещения нуля. Однако использование в качестве усилителей 1 и 2 интегральных усилителей типаК 40УД14 с малыми входными токами позволяет минимизировать влияние входных токов. 2 ил. « (Л U6X J. -tftflfсо со ел 4 ifflW

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 H 03 1 3 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 3960569/24-09 (22) 01.10.85 (46) 07.10.87. Бюл. 1(- 37 (72) А.Г.Цыпуштанов (53) 621.375.024(088.8) (56) Патент Cl)IA ¹ 4138649, кл. 330-9, 1979.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С КОМПЕНСАЦИЕЙ ДРЕЙФА НУЛЯ (57) Изобретение относится к области радиотехники и обеспечивает повы-. шение точности усиления путем уменьшения дрейфа нуля и упрощение. Устрво содержит операц. усилители 1 и 2, семь резисторов 3-9, цепь 10 отрицат. обратной связи, контактный модулятор

11, управляемый ключ 12, формирователь 13 управляющих импульсов, фильтр

14 нижних частот.. Формирователь 13 вырабатывает импульсы для управления модулятором ll и ключом 12. Дополнительный дрейф напряжения смещения нуля, возникающий из-за использования .ключа 12, пренебрежимо мал, т.к. ключ 12 подключен к выходу устр-ва.

Введение резисторов 3-9 увеличивает влияние входных токов на напряжение смещения нуля. Однако использование в качестве усилителей !и 2 интегральных усилителей типа К140УД14 с малыми входными токами позволяет минимизировать влияние входных токов. с

Ю

2 ил.

1 1343544 !

ИзобреТение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах для усиления малых сигналов, 5

Цель изобретения — повышение точности усиления путем уменьшения дрейфа нуля и упрощение., На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемо- 1п го усилительного устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений на первом и втором выходах блока управления.

Усилительное устройство содержит )5 первый 1 и второй 2 операционные усилители, первый 3, второй 4, третий

5, четвертый 6, пятый 7, шестой Я и седьмой 9 резисторы, цепь 10 отрицательной обратной связи, контактный 20 модулятор 11, управляемый ключ.l2, формирователь 13 управляющих импульсов, фильтр 14 нижних частот.

Усилительное устройство работает следующим образом. 25

Усилительное устройство работает в двух режимах. В первом режиме замкнут с помощью контактного модулятора

1l неинвертирующий вход первого операционного усилителя 1 на общую шину.

При этом первый операционный усилитель 1 работает в, инвертирующем.режиме. В этом положении контактного модулятора ll второй операционный усилитель 2 работает в иеинвертирующем режиме. В результате усилительное устройство работает как инвертирующее, охваченное отрицательной обратной связью с помощью элемента цепи 10 отрицательной обратной связи: 40

Напряжение на выходе усилителя где U — входной сигнал; вх

45 сигнал дрейфа усилительнаго устройства, приведенный к входу;

R — сопротивление третьего ре5 зистора; 50

R — сопротивление резистора цеlO пи 10, Во втором режиме замкнут с помощьк контактного модулятора 11 неинвертирующий вход второго операционного усилителя 2 на общую шину. При этом первый операционный усилитель 1 работает в неинвертирующем режиме. В этом положении контактного модулятора 11 второй операционный усилитель

2 работает в инвертируюшем режиме.

В целом усилительное устройство работает как инвертирующее.

1 1о

11вых2 (- e,viU sp)

10

R явь 13в +Цв ив. р

Ошибка, обуслсвленная дрейфом напряжения смещения нуля, пренебрежимо мала, так как времениый и температурный дрейфы напряжения смещения нуля изменяются медленно во времени, а частота переключений контактного модулятора 11 достаточно велика и должна удовлетворять условиям теоремы

Котельникова относительно верхней частоты спектра усиливаемого сигнала.

Управляемый ключ 12 исключает прохождение сигнала на выход усилитель-!

f li ного устройства на время перелета контактного модулятора ll, так как в момент переключения состояние операционных усилителей 1 и 2 неопределенно, и усилительное устройство может вести себя как усилитель с положительной обратной связью, что приводит к появлению ошибки на выходе.

Кроме того, управляемый ключ 12 устраняет асимметрию переключения контактного модулятора 11, так как в качестве управляемого ключа 12 используется электронный ключ, обладающий значительно большим, по сравнению с контактным модулятором, быстродействием, Формирователь 13 управляющих импульсов вырабатывает импульсы для управления контактным модулятором 11 и управляемым ключом 12, Амплитудновременные соотношения между управляющими импульсами (на первом и втором выходах) показаны на фиг. 2.

Дополнительный дрейф напряжения смещения нуля, возникающий из-за использования электронного управляемого ключа 12 (обладающего значительным собственным дрейфом), пренебрежимо мал, так как управляемый ключ

12 подключен к выходу усилительного устройства.

Введение резисторов 3-9 увеличивает влияние входных токов на напряжение смещения нуля, однако использование в качестве операционных усилителей 1 и 2 интегральных усилите!

343544

9пРа5ляащце цм0

ВНИИПИ Заказ 4836/56 Тираж 901 Подписное

Произв-полигр,. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лей с малыми входными токами позволяет минимизировать влияние входных токов °

Формула изобретения

Усилительное устройство с компенсацией дрейфа нуля, содержащее первый операционный усилитель, второй операционный усилитель, а также уп- 10 равляемый ключ, вход управления которого соединен с первым выходом формирователя управляющих импульсов, и цепь отрицательной обратной связи, вход которой соединен с выходом вто- 15 рого операционного усилителя, а также фильтр нижних частот, выход которого является выходом усилительного устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения 20 точности усиления путем уменьшения дрейфа нуля и упрощения, между неинвертирующим входом первого операционного усилителя и общей. шиной включен контактный модулятор, замыкаю- 25 щий контакт которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, а вход управления соединен с вторым выходом формирователя управляющих импульсов, при 30 этом между инвертирующим и неинвертирующими 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 усилитель-. ного устройства, а между точкой соединения первого резистора и неинвертирующим входом первого операционного усилителя и общей шиной включен четвертый резистор, а между инвертирующим и неинвертирующим входами второго операционного усилителя включены последовательно соединенные пятый и шестой резисторы, точка соединения которых подключена к выходу первого операционного усилителя, а между точкой соединения пятого резистора и инвертирующего входа второго операционного усилителя и общей шиной введен 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 резис торов.