Усилитель постоянного тока с автоматической стабилизацией нулевого уровня

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

272378

Сеюв Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.Ч1.1968 (№ 1247703/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Ч1.1970. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 17.1Х.19/О

Кл. 21аг, 18/02

42гп4, 7/12

МПК Н 04r 18/02

G 06g 7/12

УДК 621.317.341(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. Б. Смолов, Е. А. Чернявский, В. А. Лукиных и Б. А, Курдиков

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель

УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СТАБИЛИЗАЦИЕЙ НУЛЕВОГО УРОВНЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть, в частности, использовано в схемах сравнения преобразователей напряжения в код.

Известны усилители постоянного тока с автоматической стабилизацией нулевого уровня, содержащее собственно усилитель постоянного тока (УПТ) и цепи стабилизации по току и напряжению дрейфа.

Предлагаемый усилитель отличается от известного тем, что с целью упрощения усилителя и повышения устойчивости его работы в нем цепи стабилизации по току и напряжению дрейфа выполнены в виде управляемых транзисторных генераторов напряжения и тока, запоминающих конденсаторов и ключей, причем один запоминающий конденсатор соединен со входом транзисторного управляющего генератора тока и через ключ с выходом УПТ, служащим выходом всего усилителя. Другой запоминающий конденсатор соединен со входом транзисторного управляемого генератора напряжения и через ключ с выходом УПТ. Выходы транзисторных генераторов тока и напряжения подсоединены соответственно к рабочему и дифференциальному входам УПТ. Дифференциальный вход УПТ дополнительно подключен через систему Т-образно соединенных ключей к земляной шине и к источнику входного сигнала.

На фиг. 1 дана схема усилителя; на фиг.2— эквивалентная схема усилителя с учетом погрешностей дрейфа по току и напряжению; на фиг. 3 — временная диаграмма работы элементов схемы.

Усилитель содержит собственно усилитель постоянного тока (УПТ), управляемый генератор компенсирующего тока на транзисторе

Т, (1,), управляемый генератор компенсирующего напряжения на транзисторе Тг (U„) элементы анологовой памяти на конденсаторах С1 и Сг (АП1 и АПг) и ключи К вЂ” Кс.

Усилитель работает в двух режимах (выборки дрейфа и рабочем).

Рассмотрим работу УПТ, начиная с момента перехода его из рабочего режима в режим выборки дрейфа. До этого момента ключи Кт, Кз — за м кнуты, а Кг, К4, Кв — разомкнуты.

Приведенный ко входу дрейф усилителя в конце рабочей зоны представлен эквивалентными генераторами 1,р и U ð. В момент времени 1, соответствующий началу выборки дрейфа (см. фиг. 3), ключ К> размыкается, а ключ Кг замыкается, что соответствует подаче на вход УПТ нулевого потенциала. В этот же момент замыкается ключ К4, подавая на вход элемента аналоговой памяти АПь управляю= щего генератором компенсирующего напряжения U,, выходное напряжение усилителя. Поскольку обратная связь является отрицатель272378

Мой, то через некоторое время, определяемое быстродействием УПТ и аналоговой памяти, напряжение дрейфа Uap будет скомпенсировано напряжением U, до величины где А — коэффициент усилителя УПТ, у — коэффициент обратной связи по напряжению.

В этот промежуток времени ток l„р дрейфа и компенсирующий ток l„замыкаются через ключи Кз, К на «землю» УПТ. Поэтому выходное напряжение полностью определяется разностью напряжений U ð и U, При условии Йу,))1 и U, V ð к моменту 4 окончания выборки дрейфа йо напряжению начинается выборка тока дрейфа 1,р. При этом ключи К4 и Кз размыкаются, а К5 замыкается.

Ключи К и К остаются в прежнем положении, поддерживая входное напряжение равным нулю.

Поскольку в предыдущем такте напряжение дрейфа было полностью скомпенсировано, то в текущем такте величина выходного напряжения УПТ определяется следующим соотношением: (2) 1вых —— 1лр1 вх4, U . 1хр1 в в + где у — коэффициент обратной связи контура компенсации тока дрейфа. где К,„ — входное эквивалентное сопротивление УПТ.

В этом режиме работает контур отрицательной обратной связи, включающий элемент аналоговой памяти АП и управляемый генератор компенсирующего тока 1,, и к концу этого такта напряжение на входе УПТ компенсируется до величины:

Если выполняется условие ky))1, то l, I,ð к моменту окончания выборки дрейфа по току.

Таким образом, усилитель приведен в состояние, в котором скомпенсированы оое составляющие дрейфа L р и l,р. На этом режим выборки дрейфа заканчивается и УПТ переводится в рабочий режим путем переключения ключей К вЂ” К5 в исходное состояние.

Предлагаемая схема усилителя обеспечивает время рабочего режима, определяемое постоянной времени аналоговой памяти порядка нескольких миллисекунд, что является достаточным для многих практических применений, а также обладает большой разрешающей способностью, так как ни в схеме УПТ, ни на его рабочем входе нет реактивных элементов.

Предмет изобретения

Усилитель постоянного тока с автоматической стабилизацией нулевого уровня, содержащий собственно усилитель постоянного тока (УПТ) и цепи стабилизации по току и напряжению дрейфа, отличающийся тем, что, с целью упрощения усилителя и повышения устойчивости его работы, в нем цепи стабилизации по току и напряжению дрейфа выполнены в виде управляемых транзисторных генеЗ0 раторов напряжения и тока, запоминающих конденсаторов и ключей, причем один запоминающий конденсатор соединен со входом транзисторного управляемого генератора тока и через ключ с выходом УПТ, служащим выходом всего усилителя; второй запоминающий конденсатор соединен со входом транзисторного управляемого генератора напряжения и через ключ с выходом УПТ; выходы транзисторных генераторов тока и напряжения под40 соединены соответственно к рабочему и дифференциальному входам УПТ; дифференциальный вход УПТ дополнительно подключен через систему Т-образно соединенных ключей к земляной шине и к источнику входного

45 сигнала.

272378

Риг.!

7 Уур 2 Igp 3

Нг

" а 4й Rue у

Составитель Л. Б. Дмитриева

Техред 3. Н. Тараненко Коррек.ор С. А. Кузовенкова

Редактор Т. Горшкова

Заказ 2543 6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Коми. ета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2