Устройство для стабилизации коэффициента передачи электрометрического усилителя

0 П И С А Н И Е (и) 47!542

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.05.73 (21) 1920932/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 03.09.75 (51) М. Кл. б 01г 19/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам нзооретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Автор изобретения

P. Е. Прилуцкий

Научно-исследовательский геологический институт (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА

П EP ЕДАЧ И ЭЛ ЕКТРОМЕТРИ Ч ЕСКОГО УС ИЛ ИТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам для стабилизации коэффициента усиления при измерении малых токов (10 — — 10 — а) и может быть использовано в измерительной технике.

Известные устройства для стабилизации коэффициента усиления электрометрических усилителей, содержащие источник эталонного напряжения и схему сравнения, не осуществляют стабилизацию коэффициента усиления усилителя одновременно с измерением входного сигнала.

Цель изобретения — улучшение линейности характеристики вход — выход усилителя.

Для этого предлагаемое устройство снабжено высокоомным сопротивлением и фильтром, источник эталонного напряжения выполнен в виде генератора переменного напряжения, выход которого через высокоомное сопротивление подключен к входу усилителя, а другой вход схемы сравнения через фильтр подключен к выходу усилителя.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства с усилителем.

Устройство содержит электрометрический усилитель 1, усилитель 2 постоянного тока, постоянный резистор обратной связи 3, регулируемый резистор 4 в цепи обратной связи, резистор обратной связи 5, схему сравнения 6, генератор эталонного сигнала 7, фильтр низкой частоты 8, конденсатор 9, фильтр высокой частоты 10.

Электрометрический усилитель 1 содержит усилитель 2 и резистор 3. Для управления ко5 эффициентом передачи электр о метрического усилителя на выходе усилителя 2 включена цепочка из резисторов 4 и 5, к общей точке которьгх одним концом подключено сопротивление 3, другой конец которого включен на

10 вход усилителя 2. Устройство для стабилизации коэффициента передачи усилителя 1 состоит из схемы сравнения 6, генератора эталонного сигнала 7, представляющего собой генератор переменного напряжения, и фильтра

15 низкой частоты 8. С выхода схемы сравнения

6 снимается сигнал постоянного тока, пропорциональный разности амплитуд сигналов на ее входах, и подается на затвор резистора 4.

Один из входов схемы сравнения 6 соединен

20 с выходом генератора 7, а другой — через фильтр низкой частоты 8 — с выходом усилителя 1. Выход генератора 7 через конденсатор 9 соединен с входом усилителя 1. Частота генератора 7 выбирается выше максимальной

25 частоты измеряемого сигнала, но ниже верхней частоты полосы пропускания усилителя 1.

Граничная частота фильтра 8 лежит между максимальной частотой измеряемого сигнала и частотой генератора 7. Амплитуда напряжез0 ния на выходе генератора 7, величина емко471542

Составитель Ю. Лучников Редактор T. Иванова

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2 сти конденсатора 9 и величина сопротивления

3 определяют величину эталонного напряжения на выходе усилителя 1. Амплитуда этого напряжения выбирается такой, чтобы при изменении сопротивления 3 на величину заданной точности стабилизации коэффициента передачи ЭМУ, изменения напряжения на входе схемы сравнения 6 превышали порог чувствительности системы стабилизации, определяемый шумами на входе схемы сравнения.

Выходной сигнал снимается с выхода усилителя 1. Для отстройки от эталонного сигнала на выходе усилителя 1 может быть включен фильтр высокой частоты 10.

Устройство работает следующим образом.

При изменении величины измеряемого сигнала, подаваемого на вход усилителя 1, изменяется напряжение на высокоомном сопротивлении обратной связи 3 и вследствие зависимости величины .высокоомного сопротивления от напряжения на нем значение коэффициента передачи усилителя 1. Амплитуда сигнала на выходе усилителя 1, изменяющегося с частотой генератора 7, также изменяется, что приводит к изменению сигнала на входе схемы сравнения 6 и затворе резистора 4.

В результате изменяется коэффициент обратной связи усилителя 1, а следовательно, и коэффициент его передачи, происходит компенсация изменения коэффициента передачи, вызванного изменением величины входного сигнала, и коэффициент передачи принимает прежнее значение. Амплитуда сигнала на выходе усилителя 1, изменяющаяся с частотой генератора 7, также восстанавливается с точностью, определяемой чувствительностю и коэффициентом передачи схемы сравнения 6.

С той же точностью поддерживается постоянным и коэффициент передачи усилителя 1.

Стабильность коэффициента передачи не зависит от стабильности источника эталонного

5 напряжения, так как любые изменения амплитуды его выходного сигнала вызывают одинаковые изменения как тока на входе ЭМУ, так и напряжения на входе сравнения, связанном с генератором, а определяется лишь

10 стабильностью высокоомного сопротивления между выходом генератора и входом ЭМУ.

Поэтому в качестве такого сопротивления лучше использовать конденсатор, обладающий большей стабильностью, чем резистор или ин15 дуктивность (до 0,01%/ãðàä. для воздушного конденсатора).

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации коэффициента передачи электрометрического усилителя, содержащее источник эталонного напряжения и схему сравнения с двумя входами, один из

25 входов которой подключен к источнику эталонного напряжения, а выход — ко входу регулируемого сопротивления в цепи обратной связи усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения линейности характе30 ристики вход — выход усилителя, оно снабжено высокоомным сопротивлением и фильтром, источник эталонного напряжения выполнен в виде генератора переменного напряжения, выход которого через высокоомное сопротивле35 ние подключен к входу усилителя, а другой вход схемы сравнения через фильтр подключен к выходу усилителя.

Заказ 2088/13 Изд. № 753

Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ

Государственного комитета

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5