Усилитель постоянного тока типа м-дм

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для усиления напряжений постоянного тока малых уровней. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Усилитель постоянного тока типа М - ДМ содержит входной коммутатор 1, модулятор 2, усилитель 3 переменного тока, демодулятор 4, фильтр 5 нижних частот, первый, второй аналоговые запоминающие блоки 6, 7, дифференциальный усилитель 8, делитель частоты 9, счетный триггер 10, первый и второй логические элементы И 11, 12, генератор 13 управляющего напряжения. При введении масштабирующего преобразователя 14, делителя 15 напряжения, управляемого делителя 16 напряжения, регулируемого делителя 17 напряжения уменьшается напряжение на выходе первого аналогового запоминающего блока 6, что приводит к увеличению динамического диапазона. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1425808 (21) 4720863/09 (22) 14.07.89 (46) 23.07.91. Бюл. N. 27 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) И. M. Бучма, 3. P. Мычуда и П. В. Мокренко . (53) 621;375.024(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1425808, кл. Н 03 F 3/38, 1987. (54) УСИЛИТЕЛ Ь ПОСТОЯ Н НОГО ТОКА ТИПА М вЂ” ДМ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для усиления напряжений постоянного тока малых уровней. Цель изо„„5U „„1665499 А2 (я)5 Н 03 F 3/38 бретения — расширение динамического диапазона. Усилитель постоянного тока типа

М-ДМ содержит входной коммутатор 1, модулятор 2, усилитель 3 переменного тока, демодулятор 4, фильтр 5 нижних частот, первый, второй аналоговые запоминающие блоки 6, 7, дифференциальный усилитель 8, делитель частоты 9, счетный триггер 10, первый и второй логические элементы И 11, 12, генератор 13 управляющего напряжения.

При введении масштабирующего преобразователя 14, делителя 15 напряжения, управляемого делителя 16 напряжения, регулируемого делителя 17 напряжения уменьшается напряжение на выходе . первого аналогового запоминающего блока

6, что приводит к увеличению динамического диапазона. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, может быть использовано для усиления напряжений постоянного тока малых уровней, например в микровольтметрах постоянного то- 5 ка, и является усовершенствованием авт. св. N 1425808.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

На чертеже представлена структурная 10 электрическая схема устройства.

Усилитель постоянного тока типа M-ДМ содержит входной коммутатор 1, модулятор

2, усилитель 3 переменного тока, демодулятор 4, фильтр 5 нижних частот, первый 6 и 15 второй 7 аналоговые запоминающие блоки, дифференциальный усилитель 8, делитель 9 частоты, счетный триггер 10, первый 11 и второй 12 логические элементы И, генератор 13 управляющего напряжения, масшта- 20 бирующий преобразователь 14, делитель 15 напряжения, управляемый делитель 16 напряжения, регулируемый делитель 17 напряженияя.

Устройство работает следующим абра- 25 зом, В первый полупериод управляющего сигнала с выхода счетного триггера 10 выхад входного коммутатора 1 подключается к своему заземленному входу. В этом случае 30 напряжение, абуславливающее смещение нуля Uc и дрейф нуля 0др, модулируется модулятором 2, усиливается усилителем 3, выпрямляется демодулятором 4 и после фильтрации фильтром 5 запоминается пер- 35 вым аналоговым запоминающим блоком 6 во второй половине полупериода управляющего сигнала на выходе счетного триггера

10. Это обеспечивается сигналом, поступающим на управляющий вход первого анало- 40 гового запоминающего блока 6 с выхода первого логического элемента И 11, на входы которого поступают сигналы с прямого выхода счетного триггера 10 и инверсного выхода делителя 9 частоты,. Запоминание 45 выходного напряжения фильтра 5 только во второй половине полупериода управляющего выходного сигнала счетного триггера 10 позволяет исключить влияние переходных процессов в модуляторе 2, усилителе 3, де- 50 модуляторе 4 и фильтре 5 на результат запоминания напряжения смещения и дрейфа нуля, Если переходный процесс не успевает закончиться за первую половину полупериода управляющего сигнала с выхода счетно- 55 го триггера 10, то время запоминания можно уменьшить, используя первый 11 и второй 12 логические элементы И, мнаговходовые, подключал их остальные входы к инверсным выходам других трлггерав делителя 9ч,астоты, Эти связи на чертеже показаньi п у нHкKтTиMр о0м, Таким образом, первыл аналогавгый запоминающий блок 6 запоминает напряжение

0б=К2 КЗ К4 К5(0см+0др.)=

=- К(0см+0др), где К2, Кз, Кл и K5 — коэффициенты передачи соответственно модулятора 2, усилителя 3, демодулятора 4 и фильтра 5.

Напряжение U5 поступает через масштабирующий преобразователь 14 на управляющий вход управляемого делителя 16 напряжения, При 05=0 коэффициенты деления делителя 15 напряжения и управляемого делителя 16 напряжения выбираются равными, а коэффициент деления регулируемога делителя напряжения выставляется равным 1/2. В этом случае переменное напряжение на выходе регулируемого делителя 17 напряжения будет равным нулю и не будет влиять на напряжение, запоминаемое первым аналоговым запоминающим блоком 6.

После прохождения через масштабирующий преобразователь 14 0б поступает на управляющий вход управляемого делителя

16 напряжения и изменяет его коэффициент деления, В результате этого на выходе регулируемого делителя 17 напряжения появляется переменное напряжение частоты модуляцли Орд, которые по величине меньше, чем Uc + 0др, а его начальная фаза та кая, что она, поступая на второй вход усилителя

3, приводит к уменьшению напряжения 0б

Да УРовнЯ 0б =К2 КЗ КЛ - К5(0см+0др — 0рдн), а значит и к увеличению динамического диапазона усилителя от значения

0выхмакс 06 — до

1 0выхмакс Й

К0ш

Во второй полупериод управляющего сигнала с выхода счетного триггера 10 выход входного коммутатора 1 подключается к своему сигнальному входу. В этом случае из суммы усиливаемого напряжения постоянного тока 0вх, напряжения смещения 0см и дрейфа нуля Одр прамодулированной модулятором 2, на входе усилителя 3 вычитается напряжение 0рдв. Результирующее напряжение усиливается усилителем 3, вы прямляется демодулятором 4 и после фильтрации фильтром 5 запоминается вторым аналоговым запоминающим блоком 7 во второй половине второго полупериада управляющего сигнала на выходе счетного триггера 10. Это обеспечивается сигналом, поступающим на управляющий вход второго аналогового запоминающего блока 7 с выхода второго логического элемента И 12, на входы которого

1665499

Формула изобретения

Составитель Н,Дубровская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор Г,Гербер

Заказ 2399 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета,по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат. "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 поступают сигналы с инверсных выходов счетного триггера 10 и делителя 9 частоты.

Таким образом, на втором аналоговом запоминающем блоке 7 напряжение равно

U7=K2 K3 К4 К5(0вх+Осм+Одр Ордн). 5

Затем напряжение с выходов первого 6 и второго 7 аналоговых запоминающий блоков поступает на входы дифференциального усилителя 8, на выходе которого получают

U8 = U7 06 = К8 (K2K3K4 K5Ue x+ Осм+ Одр 10

Ордн 0см Одр+0рдн)+Осм8+Одрв) =

=K8(K2K3K4K5Uex+ 0см8+ 0др8), где Uc 8 — напряжение смещения дифференциального усилителя 8 совместно ссмещением первого 6 и второго 7 аналоговых 15 запоминающих блоков;

Одрв — напряжение дрейфа нуля диффе-ренциального усилителя 8 совместно с дрейфом нуля первого б и второго 7 аналоговых запоминающих блоков, 20

Таким образом, предложенное устройство обладает более широким динамическим диапазоном по сравнению с иавестным.

Усилитель постоянного тока типа M-ДМ по автсв,М1425808отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, введены масштабирующий преобразователь, делитель напряжения, управляемый делитель напряжения и регулируемый делитель напряжения, а усилитель переменного тока выполнен с двумя входами, при этом масштабирующий преобразователь включен между выходом первого аналогового запоминающего блока и управляющим входом управляемого делителя напряжения. входы делителя напряжения и управляемого делителя напряжения подключены к инверсному и прямому выходам генератора управляющего напряжения соответственно, входы регулируемого делителя напряжения подключены к выходам делителя напряжения и регулируемого делителя напряжения соответственно, à его выход — к второму входу усилителя переменного тока.