Усилительное устройство с компенсацией дрейфа нуля

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повьшение точности Компенсации. Устр-во содержит усилитель постоянного тока (УПТ) 1, входной ключ 2, дополнительный усилитель 3, первый дополнительJ 4 ный ключ 4, резистор 6,запоминающий элемент 7, повторитель 9 напряжения, блок управления 10. С целью повышения точности компенсации введены второй дополнительный ключ 5, дополнительный резистор 8. Усилительное устр-во работает в двух режимах: режим коррекции (кратковременный режим) и режим усиления (долговременный режим). Замкнутый дополнительный ключ 5 обеспечивает нулевое напряжение на выходе усилителя-3 при любом значении напряжения на выходе устр-ва. Это практически полностью исключает дрейф нуля УПТ в режиме усиления за счет заряда конденсатора запоминающего элемента 7. 1 ил. § (Л со 05 00 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ai (19) 111) .А

rsn 4 03 1 3 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4088231/24-09 (22) 02.07.86 (46) 30.1?.87. Вюл. 11.- 48 (72) Л.С.Ковалев (53) 621.375.024 (088.8) (56) Патент Японии У 58-23763, кл. Н 03 F 3/34, 1983. (54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С КОМПЕНСАЦИЕЙ ДРЕЙФА НУЛЯ

\ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение точности компенсации, Устр-во содержит усилитель постоянного тока (УПТ) 1, входной ключ 2, дополнительный усилитель 3, первый дополнительный ключ 4, резистор 6,запоминающий элемент 7, повторитель 9 напряжения, блок управления 10. С целью повьппения точности компенсации введены второй дополнительный ключ 5, дополнительный резистор 8. Усилительное устр-во работает в двух режимах: режим коррекции (кратковременный режим) и режим усиления (долговременный режим).

Замкнутый дополнительный ключ 5 обеспечивает нулевое напряжение на выходе усилителя.3 при любом значении напряжения на выходе устр-ва. Это практически полностью исключает дрейф нуля УПТ в режиме усиления эа счет заряда конденсатора запоминающего элемента 7. 1 ил.

1363437 2 дополнительного усилителя 3 в этом режиме (режим усиления УПТ) . о При этом одновременно снижается

5 частично и погрешность за счет раз.— ряда конденсатора через сопротивления утечки первого дополнительного ключа

4, Действительно, напряжение на конденсаторе запоминающего элемента 7.

10 в режиме усиления изменяется во времени согласно выражению

П =L „-(U„-Ц )е ф)0С (2) 30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных усилителях постоянног тока, аналого-цировых преобразователях, интегральных операционных усилителях с импульсной стабилизацией.

Цель изобретения - повышение точности компенсации дрейфа нуля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого усилительного устройства с компенсацией дрейфа нуля.

Усилительное устройство содержит усилитель 1 постоянного тока (УПТ), входной ключ 2, дополнительный усилитель 3, переменный 4 и второй 5 дополнительные ключи, резистор 6, запоминающий элемент 7, дополнительный резистор 8, повторитель 9 напряжения и блок 10 управления.

Усилительное устройство работает следующим образом.

В режиме коррекции (кратковременный режим) входной ключ 2 отключает. источник входного напряжения и вход

УПТ подключается к общему проводу.

Первый дополнительный ключ 4 замыкается, второй дополнительный ключ

5 размыкается. На входе УПТ под :действием глубокой отрицательной обратной связи: дополнительный усилитель

3, повторитель 9 (вход регулировки смещения), напряжение становится равным нулю (с малой ошибкой в пределах собственного смещения дополнительного усилителя 3) . При этом на запоминающем элементе 7 формируется.компенсирующее напряжение.

При переходе в режим усиления (долговременный режим) входной ключ

2 подключает к входу УПТ источник входного напряжения, первый дополнительный ключ 4 размыкается, второй дополнительный ключ 5 замыкается.

Компенсирующее напряжение, подаваемое на вход регулировки смещения, не изменяется благодаря запоминающему элементу 7. Замкнутый. второй дополнительный ключ 5 обеспечивает нулевое напряжение на выходе дополнительного усилителя 3 при любом значении напряжения на выходе устройства. Это практически полностью исключает дрейф нуля УПТ в режиме усиления за счет заряда конденсатора запоминающего элемента 7 через сопротивление утечки дополнительного ключа 4 током, обусловленным выходным напряжением

1 где U — напряжение на выходе дополнительного усилителя 3;

U — напряжение на конденсато со ре запоминающего элемента

7, образованное в режиме

20 коррекции;

R — суммарное сопротивление утечки первого дополнительного ключа 4 и резистора

8;

С вЂ” емкость конденсатора запоминающего элемента 7.

Если U„ = 0 (при замыкании второго дополнительного ключа 5), то

Учитывая, что во всех практических случаях U о значительно меньше

U (при отсутствии второго дополнительного ключа 5), погрешность компен35 сации за счет изменения U во времени, как видно из (1) и (2), при наличии второго дополнительного ключа 5 существенно уменьшается. Напри,10 мер, при U„ = 10 В и U = 1 В данная . составляющая погрешности уменьшается приблизительно на порядок.

Необходимо отметить, что предва45 рительная (одноразовая) внешняя балансировка УПТ (в режиме коррекции) с целью получения исходного значения данного нулю, практически обеспечивает исключение указанной состав50 ляющей погрешности, так как компенсирующее напряжение на конденсаторе в каждом цикле коррекции отличается от нуля на весьма малое значение, определяемое дрейфом УПТ и дополни55 тельного усилителя 3 (единицы милливольт). Таким образом, конденсатор запоминающего элемента 7 практически разряжен, напряжение на первом дополнительном ключе 4 близко к нулю, з 1363437 4

В результате обеспечивается разкое Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я снижение требований к параметрам конденсатора запоминающего элемента 7 Усилительное устройство с компен(не требуется высокое сопротивление сацией дрейфа нуля содержащее пос5

У изоляции и большая емкость) и пер- ледовательно соединенные входной вого дополнительного ключа 4 (не ключ и усилитель постоянного тока, требуется высокое сопротивление утеч- выход которого является выходом усики — оно может быть примерно на два лительного устройства, а также допол порядка меньше, чем в прототипе). 10 нительный усилитель, выход которого

Таким образом, изобретение существенно повышает точность компенсации дрейфа нуля.

Составитель Н.Дубровская

Техред М. Ходанич Корректор.Г.Решетник

Редактор А.Огар

Заказ 6378/52 Тираж 900 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий t13035, Москва Ж-35, Раушская наб., h.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Повторитель 9 обеспечивает развязку конденсатора запоминающего элемента 7 от низкоомного входа регулировки смещения. Резистор 6 предназначен для повышения устойчивости работы усилителя в режиме коррекции при наличии глубокой отрицательной обратнои связи. Блок 10 управления управляет ключами 2, 4 и 5, обеспечивая периодичность и последовательность их переключения управляющими импульсами требуемой амплитуды и частоты, и содержит генератор и формирователь управляющих импульсов. соединен с входом первого дополнительного ключа, выход которого через последовательно соединенные резистор и запоминающий элемент соединен с

15 общей шиной, и с входом регулировки смещения усилителя постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации дрейфа нуля, между входом и выходом

2р дополнительного усилителя введен второй дополнительный ключ, а между выходом усилителя постоянного тока и входом дополнительного усилителя введен дополнительный резистор, при

2ь этом входы управления входного ключа, первого дополнительного ключа и второго дополнительного ключа являются соответственно входами противофазного периодического сигнала управления °