Усилительное устройство переменного тока

 

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в качестве усилителя низких частот в радиотехнических устройствах или в качестве усилителя переменного тока в прецизионных усилителях с модуляцией и демодуляцией сигнала. Цель изобретения-повышение коэффициента усиления. Усилительное устройство переменного тока содержит дифференциальный усилитель 1, повторитель 2 напряжения, разделительный конденсатор 3, резистивные делители 4, 5 напряжения, при этом повторитель 2 выполнен на операционном усилителе 6 и резисторе 7. Устройство обеспечивает высокую помехоустойчивость благодаря наличию дифференциального входа, имеет низкое напряжение смещения, что обеспечивает большой рабочий диапазон выходных сигналов. При этом исключается необходимость в конденсаторах большой емкости в цепи отрицательной обратной связи, и не требуется применения резистивных делителей напряжения с большим отношением сопротивлений резисторов. 1 ил. 4ff Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ( (51)5 Н 03 F 1 /34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЫХ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433644/09 (22) 31.05.88 (46) 15.09.91. Бюл. ¹ 34 (72) О.С.Андреев, Б,А.Бохонко, В.И.Диденко, В.А.Калынюк и В.М.Капустин (53) 621.375.026 (088.8) (56) Патент США ¹ 3564444, . кл. Н 03 F 1/00, опублик. 21.02.66, (54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в качестве усилителя низких частот в радиотехнических устройствах или в качестве усилителя переменного тока в прецизионных усилителях с модуляцией и демодуляцией сигнала.

Цель изобретения — повышение коэффициен„„5U „„167784б А1 та усиления. Усилительное устройство переменного тока содержит дифференциальный усилитель 1, повторитель 2 напряжения, разделительный конденсатор 3, резистивные делители 4, 5 напряжения, при этом повторитель 2 выполнен на операционном усилителе 6 и резисторе 7. Устройство обеспечивает высокую помехоустойчивость благодаря наличию дифференциального входа, имеет низкое напряжение смещения, что обеспечивает большой рабочий диапазон выходных сигналов. При этом исключается необходимость в конденсаторах большой емкости в цепи отрицательной обратной связи, и не требуется применения резистив. ных делителей напряжения с большим отношением сопротивлений резисторов, 1 ил, 1677846

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в усилителях низких частот в радиотехнических устройствах или в усилителях переменного тока в прецизионных усилителях с модуля- 5 цией и демодуляцией сигнала.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления., На чертеже представлена структурная электрическая схема усилительного устрой- 10 ства переменного тока.

Усилительное устройство переменного тока содержит дифференциальный усилитель (ДУ) 1, повторитель 2 напряжения, разделительный конденсатор 3, первый и 15 второй резистивные делители 4, 5 напряжения, при этом повторитель 2 напряжения выполнен на операционном усилителе (ОУ)

6, резисторе 7, Усилительное устройство переменного 20 тока работает следующим образом.

Постоянное напряжение, приложенное к входам ВХ1, ВХ2 устройства. а также напряжение смещения ДУ1 передаются на выход ДУ1, но не проходят через 25 разделительный конденсатор 3 и поэтому отсутствуют на выходе ВЫХ устройства.

При этом коэффициент усиления ДУ 1, определяемый коэффициентом деления первого и второго резистивных делителей 4 и 5, мо- 30 жет быть близким к единице. Поэтому напряжение смещения не усиливается, что обеспечивает низкое напряжение смещения на выходе ДУ1. На выходе(ВЫХ) устройства также присутствует малое напряжение 35 смещения повторителя 2 напряжения, равное смещению ОУ6.

Если на входы устройства ВХ1, ВХ2 поступает переменный сигнал, то его синфаэная составляющая не передается ДУ1, а 40 дифференциальная (разностная) с выхода

ÄÓ1 проходит через разделительный конденсатор 3 на вход повторителя 2 напряжения, поступает на выход BbiX устройства и на второй вывод первого резистивного де- 45 лителя 4, Сигнал, поступающий на этот вывод, повторяется в ДЧ1, накладываясь на сигнал, равный усиленному значению дифференциальной составляющей входного переменного сигнала, что приводит к 50 существенному усилению переменного сигнала даже при единичном усилении ДУ1.

Граничная частота определяется емкостью разделительного конденсатора 3 и . входным сопротивлением повторителя 2 на- 55 пряжения (резистор 7).

Устойчивость устройства обеспечивается, если в нем положительная обратная связь слабее отрицательной во всем рабочем диапазоне частот, для чего коэффициент передачи повторителя 2 напряжения должен быть меньше единицы при достаточно высокой точности подбора резисторов первого и второго резистивных делителей 4 и 5 напряжения.

Если выходное напряжение ДУ1

UBblX ДУ1 = (ЦВХ1 UBX2) КДУ1 " UBblx где UBx1,, UBx2 — напряжение на входах

ВХ1, ВХ2 устройства;

0Вых — напряжение на ВЫХ устройства;

Кду1 — коэффициент усиления ДУ), то коэффициент усиления устройства

UBblx . Кду1 КПН ус = °

1->ВХ1 ОВх2 (1 y ) + 1

j ц> 7 Сэ где Кпн — коэффициент передачи повторителя 2 напряжения;

R7 — его входное сопротивление, равное сопротивлению резистора 7;

Сз — емкость разделительного конденсатора 3, в — круговая частота входного сигнала;

) — = — 1

Для достаточно высокой частоты вход-. ного сигнала коэффициент усиления устройства

Кду1 Кпн

КУС—

1 — Кпн что при Кпн — 1 составит значительную величину даже при Кду1 = 1. Верхняя граничная частота определяется спадом частотных характеристик ДУ1 и повторителя 2 напряжения.

Совокупность признаков, свойственная предложенному усилительному устройству, обепечивает ему преимущества перед аналогами. Устройство отличается высокой помехоустойчивостью благодаря наличию дифференциального входа, имеет низкое напряжение смещения, что .обеспечивает болыыой рабочий диапазон выходных сигналов. При этом исключается необходимость в конденсаторах большой емкости в цепи отрицательной обратной связи и не требуется применения резистивных делителей напряжения с большим отношением сопротивлений резисторов.

Таким образом, большой коэффициент усиления в предложенном устройстве достигается при малых номиналах емкостей и примерно равных сопротивлениях резисторов делителей напряжения. Это дает возможность реализовать такое устройство в гибридно-пленочном или в полностью интегральном исполнении.

Формула изобретения

Усилительное устройство переменного тока, содержащее дифференциальный уси6

1677846

Составитель И,Водяхина

Редактор А.Маковская Техред M.Moðãåíòýë Корректор Л,Бескид

Заказ 3122 Тираж 427 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

° llNTGRb, выход которого через разделительный конденсатор соединен с входом повторителя напряжения, первый и второй резистивные делители напряжения, отводы которых соединены соответственно с неин- 5 вертирующим и инвертирующим входами дифференциального усилителя, при этом первый и второй выводы первого резистивного делителя напряжения являются соответственно первым входом и Выходом 10 усилительного устройства переменного тока. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, выход повторителя напряжения соединен с вторым выводом первого резистивного делителя напряжения, выход дифференциального усилителя подключен к первому выводу второго резистивного делителя напряжения, второй вывод которого является вторым входом усилительного устройства переменного тока.