Устройство с регулируемым коэффициентом передачи
Использование: электроизмерительная техника, системы сбора и обработки информации . Сущность изобретения: устройство содержит 1 входной резистор (1), 2 операционных усилителя (2,3), N резисторов (4) и 2N ключей (5, 6). Цель - повышение быстродействия -достигается минимизацией времени заряда и разряда емкостей ключей. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (I I) (sr)s Н 03 G 3/30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и (21) 4785090/09 (22) 22,01 90 (46) 23,09;92, Бюл. ЬЬ 35 (71) Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (72) А.В. Фурман (56) Врба К. Высокостабйльные цепи на ос нове операционнйх усилителей с электрон ным переклк)чателем на выходе. Известия вузов СССР. Радиоэлектроника, ХХШ,Й 8, 1980. с, 44, 2
{54) УСТРОЙСТВО С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕДАЧИ (57) Использование: электроизмерительная техника, сйстемы сбора и обработкй информации. Сущность изобретения: устройство содержит 1 входной резистор(1), 2 операци- . онных усилителя (2, 3), И резисторов(4) и 2Й ключей (б, 6). Цель - повышение быстродействия — достигается минимизацией времени заряда и разряда емкостей ключей. 1 ил, 1764136
Предполагаемое изобретение относится к области электроизмерительной техники . и может найти применение в быстродействующих системах сбора и обработки информации, работающих в реальном режиме 5 времени, Известен дискретно-управляемый усилитель, содержащий операционный усилитель, к инвертирующему входу которого подключены N истоков переключающих по- 10 левых транзисторов, стоки которых соединены со средними точками N делителей напряжения, включенных в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя. 15
Недостатком этого усилителя является зависимость времени переключения коэффициентов усиления от суммарной паразитной емкости исток — общая шина, имеющей . при большом N значительную величину. 20
Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является усилитель с управляемым коэффициентом усиления, содержащий два операционных усилителя и Й электронных 25 ключей, подключенных соответственно между выходом одного из них и N узлами резистивного делителя. В этом усилителе для заданных значений коэффициентов усиления в канал прямой передачи токовой пет- 30 ли операционного усилителя по программе включаются соответствующие электронные ключи, а выходные напряжения, снимаемые с соответствующих резисторов, подаются в операционную цепь другого операционного 35 усилителя, Недостатком данного регулируемого усилителя являются большие постоянные времени переключения коэффициентов усиления, обусловленные паразитными емко- 40 стями в узлах делителя с общим проводом, При скоростных программных переключениях коэффициентов усиления происходит затягивание переходных процессов переключения и ограничивается быстродейст- 45 вие усилителя.
Целью предполагаемого изобретения является повышение быстродействия устройства с регулируемым коэффициентом передачи. 50
Указанная цель достигается тем, что в устройстве с регулируемым коэффициентом передачи, содержащем первый операционный усилитель свходным резистором,,подключенным к его инвертирующему входу, N 55 цепей, каждая иэ которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора, подключенного к инвертирующему входу первого операционного усилителя и ключа, а также второй операционный усилитель, включенный последовательно с первым операционным усилителем, при этом управляющие входы ключей являются управляющими входами устройства, между точкой соединения резистора и ключа I-й цепи, где
i = 1, 2, ..., N, и инвертирующим входом второго операционного усилителя, включен дополнительный ключ, управляющий вход которого подключен к управляющему входу ключа I"é цепи, а неинвертирующий вход и выход второго операционного усилителя подключены соответственно к выходу первого операционного усилителя и к другим выводам ключей N цепей.
На чертеже приведена блок-схема устройства с регулируемым коэффициентом передачи.
Устройство содержит входной резистор
1, один вывод которого является входом устройства, а второй вывод подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя 2, неинвертирующий вход которого соединен с общим проводом, N резисторов 3, одни выводы которых подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, а другие — к соответствующим выводам N ключей 4 и 5, управляющие входы которых попарно объединены и являются N управляющими входами устройства, Другие выводы ключей 4 соединены с выходом второго операционного усилителя 6, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого операционного усилителя 2 и является выходом устройства, а инвертирующий вход соединен с другими выводами ключей 5, Устройство с регулируемым коэффициентом передачи работает следующим образом.
При поступлении управляющего сигнала на 1-й управляющий вход замыкаются 1-е ключи 4 и 5, включенные в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 6. Поскольку сопротивление открытого
I-to ключа 5 много меньше входного сопротивления операционного усилителя 6, то напряжение с выхода операционного усилителя 2 практически без погрешности передается в точку соединения выводов i-x ключей 4 и 5, Замыкается цепь общей отрицательной обратной связи операционного усилителя 2, при этом коэффициент передачи устройства определяется выражением з
К=—
RT где RaI — i-й резистор обратной связи;
В1 — входной резистор.
1764136
Составитель А.Фурман
Техред M.Ìoðlåíòàë
Редактор О,Стенина
Корректор E.nàïï
Заказ 3462 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Операционный усилитель 6 с помощью
i-й пары ключей 4 и 5 охвачен глубокой отрицательной обратной связью и работает в режиме повторителя напряжения. Паразитные емкости выводов резисторов 3 не ока- 5 зывают влияния на процесс переключения коэффициентов передачи, а включение электронных ключей в цепь обратной связи повторителя напряжения и в токовую петлю всего устройства позволяет минимизиро- 10 вать времена заряда и разряда емкостей ключей.
Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенным быстродействием и существенно сокращает время 15 переключения коэффициентов передачи.
Формула изобретения
Устройство с регулируемым коэффициентом передачи, содержащее первый 20 операционный усилитель с входным резистором, подключенным к его инвертирующему входу, Nцепей,,каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора, подключенного к инвертирующему входу первого операционного усилителя и ключа, а также второй операционной усилитель, включенный последовательно с первым операционным усилителем, при этом управляющие входы ключей являются. управляющими входами устройства, отл и ч а ющ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия, между точкой соединения резистора и ключа 1-й цепи, где I 1, 2, ..., N, и инвертирующим входом второго операционного усилителя включен дополнительный ключ, управляющий вход которого подключен к управляющему входу ключа 1-й цепи, а неинвертирующий вход и выход второго операционного усилителя подключены соответственно к выходу первого операционного усилителя и к другим выводам ключей
N цепей,
