Усилительное устройство

 

Изобретение относится к измерительно-информационной технике, может использоваться для усиления сигналов с датчиков, имеющих большой диапазон изменения выходного сигнала, и является дополнительным к изобретению по авт.св. № 858006. Цель изобретения - повышение точности за счет повышения точности определения границ дискретных диапазонов и повышение надежности. Усилительное устр-во содержит дифференциальньй усилитель (ДУ) 1, блоки 2 и 3 защиты от перегрузки , токоограничительные резисторы 4 и 5, регулируемые делители напряжения (РДН) 6 и 7, блок 8 регули-. ровки масштаба, который состоит из амплитудных дискриминаторов (АД) 9 и 10, сумматора 11, п - канального зарядного блока, п - канального АД 13, суммирующего масштабного усилителя 1 4 и амплитудного декодера 15. Входное нагфяжение через блок 2 и ДУ 1 поступает на выход усилительного устр-ва с коэф. передачи, определяемым РДН 6. Если выходное напряжение ДУ 1 превьш1ает верхний порог АД 9, то по управляющему сигналу блока 8, поступающему на РДН 6, изменя. ется коэф. усилия ДУ 1 в сторону уменьшения. АД 9 и 10 имеют разные пороги срабатьшания. Суммирующий масштабный усилитель 14 формирует напряжение в зависимости от количес тва сработанных каналов п - канального АД 13. Это напряжение декодируется амплитудным декодером 15. Цель достигается выполнением блока В, 1 ил. о (Л со 4ib tsD Сл N)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 858006 (21) 4150793/24-09 (22) 29.09.86 (46) 15.02.88. Бюл, Р 6 (72) А.Г.Иванов (53) 621.375.024 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 858006, кл. G 06 G 7/12, 1979. (54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительно-информационной технике, может использоваться для усиления сигналов с датчиков, имеющих большой диапазон изменения выходного сигнала, и является дополнительным к изобретению по авт.св. Р 858006. Цель изобретения — повыпение точности за счет повышения точности определения границ дискретных диапазонов и повьппение надежности. Усилительное устр-во содержит дифференциальный усилитель (ДУ) 1, блоки 2 и 3 защиты от перегрузки, токоограничительные резисто„„SU„„1374251 A 2 (ц 4 G 06 G 7/12, Н 03 F 3/38 ры 4 и 5, регулируемые делители напряжения (РДН) 6 и 7, блок 8 регули-, ровки масштаба, который состоит из амплитудных дискриминаторов (АД) 9 и 10, сумматора 11, n — канального зарядного блока, и — канального АД

13, суммирующего масштабного усилителя 14 и амплитудного декодера 15.

Входное напряжение через блок 2 и

ДУ 1 поступает на выход усилительного устр-ва с коэф. передачи, определяемым РДН 6. Если выходное напряжение ДУ 1 превышает верхний порог

АД 9, то по управляющему сигналу блока 8, поступающему на РДН 6, изменя». ется коэф. усилия ДУ 1 в сторону уменьшения. АД 9 и 10 имеют разные Е пороги срабатывания. Суммирующий масштабный усилитель 14 формирует напряжение в зависимости от количес- { тва сработанных каналов n — - канально го АД 13. Это напряжение декодирует- - Я ся амплитудным декодером 15. Цель достигается выполнением блока 8, 1 ил.

1374251

Изобретение относится к измерительно-информационной технике, в частности для усиления сигналов с датчиков, имеющих большой диапазон изменения выходного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности за счет повышения точности определения границ дискретных диапазонов и повьппение надежности. 10

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого усилительного устройства.

Усилительное устройство содержит дифференциальный усилитель 1, первый 15

2 и второй 3 блоки защиты от перегрузки, первый 4 и второй 5 токоограничительные резисторы, регулируемый делитель 6 напряжения, дополнитель« ный регулируемый делитель 7 напряже- 20 ния, блок 8 регулировки масштаба, содержащий первый и второй амплитудные дискриминаторы 9 и 10, сумматор

11, и-канальный зарядный блок 12, выполненный на RC "-цепях (не показа- 25 но), п-канальный амплитудный дискриминатор 13, суммирующий масштабный .усилитель 14 и амплитудный декодер 15.

Усилительное устройство работает следующим образом. 30

Напряжение с входа через первый блок 2 защиты от перегрузки поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 1 и передается на выход усилительного устрой- 35 ства с коэффициентом передачи, определяемым регулируемым делителем 6.

Если выходное напряжение дифференциального усилителя 1 превьппает верхний порог первого амплитудного дис- 40 криминатора 9, то на выходе амплитудного декодера 15 вырабатывается управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход регулируемого делителя напряжения 6, и таким 45 образом изменяет коэффициент усиле-. ния дифференциального усилителя 1 . в сторону уменьшения.

Амплитудный декодер 15 вырабатывает управляющие сигналы, с помощью

50 которых устанавливаются равные коэффициенты передачи регулируемых делителей 6 и 7 напряжения. Шунтирующее устройство первого 2 и второго 3 блоков защиты от перегрузки устраняется подачей на них напряжения с дополнительного регулируемого делителя 7 напряжения.

Выбросы входного напряжения ограничиваются первым блоком 2 защиты от перегрузки, При работе усилительного устройства с единичным коэффициентом передачи амплитудный декодер 15 выдает управляющие сигналы, с помощью которых устанавливаются определенные коэффициенты передачи регулируемых делителей 6 и 7 -напряжения. Превышение входным напряжением определенного уровня приводит к срабатыванию толь« ко первого блока 2 защиты от перегрузки.

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

При изменении коэффициента передачи с помощью регулируемого делителя 6 напряжения, дифференциальный усилитель 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 усиления на другой. Поступающее с выхода дифференциального усилителя 1 напряжение подается на входы первого и второго амплитудных. дискриминаторов 9 и 10, имеющих разные пороги дискриминации.

На входы суммирующего масштабного усилителя 14 подаются напряжения сработанных каналов и-канального амплитудного дискриминатора 13, каналы которого имеют одинаковые пороги дискриминации и подсоединены поканально к и-канальному зарядному блоку 12 с постоянной времени, распределенной, например, в порядке возрастания номера канала. Постоянная времени зарядной RC - цепи выбирается больше времени установления усилителя. В случае превышения верхнего порога дискриминации дискриминаторы срабатывают в порядке возрастания номера канала, при уменьшении напряжения ниже нижнего порога дискриминации они срабатывают агалогично.

Нижний и верхний порог дискриминации обеспечивает сумматор 11. При суммировании напряжений обоих сработанных амплитудных дискриминаторов

9 и 10 обеспечивается верхний порог, а при срабатывании одного - нижний

1324251

Составитель Н.Дубровская

Техред Л.Сердюкова Корректор M-Homo

Редактор М.Петрова

Ю

Заказ 604/46

Тираж 204 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 0 порог одного канала и-канального аиплитудного дискриминатора 13.

Суммирующий масштабный усилитель

14 формирует напряжение в зависимости от количества сработанных каналов и-канального амплитудного дискриминатора 13, при этом не важен порядок срабатывания каналов. Это напряжение декодируется с помощью амплитудного декодера 15, формирующего управляющие сигналы, поступающие на управляющие входы регулируемых делителей 6 и 7 напряжения.

Таким образом, точность работы определяется. первым и вторым амплитудными дискриминаторами 9 и 10, а надежность - работой сумматора 11, и-канального амплитудного дискриминатора 13, содержащего на входе каждого канала зарядную RS-цепь, суммирукицего масштабного усилителя 14 и амплитудного декодера 15. Причем требования к точности нижнего и верхнего порогов дискрииинацни п-каналь.ного амплитудного дискриминатора 13 невелики.

Фиксирование точных границ переключаемого динамического диапазона усилительного устройства позволяет испольэовать его в высокочастотных измерениях, а ограничение выходного сигнала по максимуму позволяет сузить динамический диапазон регистратора, применяемого для записи его выходного сигнала, что позволяет удешевить аппаратуру в целом.

Формула изобретения

Усилительное устройство по авт. св. У 858006, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и надежности, вход блока регулировки масштаба подключен к выходу дифференциального усилителя, при этом блок регулировки масштаба выполнен на первом и втором амплитудных дискриминаторах, входы которых объединены и являются входои блока регулировки масштаба, а выходы подключены к соответствующим .входам сумматора, к выходу которого подключены последовательно соединенные п-êàHàëüíûé зарядный блок, п-êàíàëüный амплитудный дискриминатор,сужи рукиций масштабный усилитель и амплитудный декодер, выходы которого являются выходами блока регулировки масштаба, причем и-канальный зарядный блок содержит n RC — цепей, первые выводы резисторов которых объединены

30 и являются входом п-канального зарядного блока, а вторые выводы каждой RC-цепи через соответствующие конден- саторы соединены с общей шиной и являются соответствующими выходами и-канального зарядного блока.