SU470748A1 - DC Differential Measuring Amplifier - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области измерительной техники.The invention relates to the field of measurement technology.

Известные дифференциальные измерительные усилители посто нного напр жени  дл  получени  наибольшего динамического диапазона усилени  как однопол рного, так и двухпол рного посто нного напр жени  требуют подачи на входы смещающих токов, равных половине наибольшего преобразуемого тока (напр жени ). При этом выходные напр жени  усилител  при HyvieBOM входном сигнале имеют значени , равные половине максимального значени  выходного напр жени  при наибольшем входном сигнале. При нулевом входном сигнале выходной сигнал дифференциального измерительного преобразовател  также равен нулю, так как он равен разности сигналов на выходах отдельных измерительных усилителей (плеч)..Known differential DC voltage measuring amplifiers require the supply of bias currents equal to one half of the maximum convertible current (voltage) to the inputs for obtaining the greatest dynamic range of amplification of both unipolar and bipolar constant voltage. At the same time, the output voltages of the amplifier with the HyvieBOM input signal are equal to half the maximum value of the output voltage at the highest input signal. At zero input signal, the output signal of the differential measuring converter is also zero, since it is equal to the difference of the signals at the outputs of the individual measuring amplifiers (shoulders) ..

Вследствие этого допустимый динамический диапазон изменени  входного сигнала  вл етс  небольшим и еще более уменьшаетс  при неодинаковом изменении параметров измерительных усилителей плеч.As a result, the allowable dynamic range of the input signal is small and decreases even more when the parameters of the measuring amplifiers of the arms are not varied.

Дл  увеличени  динамического диапазона при неодинаковом изменении параметров измерительных усилителей, уменьшении потреблени  энергии от источника сигнала в предлагаемый усилитель введен дополнительно выпр мительный мост, одна диагональ которогоTo increase the dynamic range when the parameters of measuring amplifiers do not change equally, to reduce the energy consumption from a signal source, an additional rectifier bridge is introduced into the proposed amplifier, one diagonal of which

подключена к источнику входного напр жени , а друга  включена между общей шиной питани  измерительных усилителей и общей точкой соединени  дополнительных смещающих резисторов.connected to an input voltage source, and another connected between the common power supply bus of the measuring amplifiers and the common connection point of the additional bias resistors.

На чертеже представлена принципиальна  схема описываемого устройства, содержащего измерительные усилители I, 2, общую шину питани  (корпус) 3, смещающие резисторы 4,The drawing shows a schematic diagram of the device described, comprising measuring amplifiers I, 2, a common power bus (case) 3, bias resistors 4,

5, независимый источник питани  6, входные резисторы 7, 8, источник 9 входного напр жени , выпр мительный мост 10, дополнительные смещающие резисторы 11, 12.5, independent power supply 6, input resistors 7, 8, input source 9, rectifying bridge 10, additional bias resistors 11, 12.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При нулевом входном напр жении t/вх на входы измерительных усилителей 1 и 2 подаютс  незначительные смещающие токи, определ емые величинами сопротивлепий смещающих резисторов 4, 5 и напр жением независимого источника питани  6. При этом на выходах измерительных усилителей 1 и 2 будут незначительные выходные токи, а на выходе дифференциального усилител  сигналAt zero input voltage t / in, the inputs of measuring amplifiers 1 and 2 are supplied with small bias currents, determined by the values of the resistance of bias resistors 4, 5 and the voltage of an independent power source 6. At the outputs of measuring amplifiers 1 and 2 there will be minor output currents and the output of the differential amplifier signal

равен нулю.equals zero.

При увеличении входного напр жени  независимо от его пол рности на входы измерительных усилителей 1, 2 через смещающие резисторы 11, 12 подают дополнительные сме-дающие токи, вызванные напр жением нWith an increase in the input voltage regardless of its polarity, the inputs of the measuring amplifiers 1, 2 through the bias resistors 11, 12 supply additional alternating currents caused by the voltage

выходе выпр мительного моста 10, увеличива  результирующий смещающий ток. Одновременно входной ток одного измерительного преобразовател  увеличиваетс , а другого - уменьшаетс . Значение сигнала на выходе дифференциального усилител  пропорционально входному напр жению.rectifier bridge 10, increasing the resulting bias current. At the same time, the input current of one measuring transducer increases, while that of the other decreases. The value of the signal at the output of the differential amplifier is proportional to the input voltage.

Поскольку на выходах и входах каждого измерительного усилител  1 и 2, составл ющего дифференциальный усилитель, имеютс  лищь незначительные напр жени , то допустимый динамический диапазон входного сигнала может быть незначительно увеличен.Since the outputs and inputs of each measuring amplifier 1 and 2 constituting the differential amplifier have only minor voltages, the allowable dynamic range of the input signal can be slightly increased.

Кроме того, необходимые токи смещени  усилителей 1 и 2 значительно уменьшаютс , из-за чего входное сопротивление дифференциального усилител  можно также значительно увеличить путем увеличени  значений резисторов 4, 5, 7, 8. Вследствие этого потребление энергии от источника входного напр жени  значительно снизитс .In addition, the required bias currents of the amplifiers 1 and 2 are significantly reduced, due to which the input resistance of the differential amplifier can also be significantly increased by increasing the values of the resistors 4, 5, 7, 8. As a result, the power consumption from the input voltage source is significantly reduced.

Предмет изобретени Subject invention

Дифференциальный измерительный усилитель посто нного напр жени , состо щий из двух идентичных дифференциально включенных по входу и выходу измерительных усилителей , содержащих на входе общую щину питани , смещающие резисторы, подключенные к независимому источнику питани , и входные резисторы, подключенные к источнику преобразуемого напр жени , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  динамического диапазона при неодинаковом изменении параметров измерительных усилителей, уменьшении потреблени  энергии от источника сигнала , в него дополнительно введен выпр мительный мост, одна диагональ которого подключена к источнику входного напр жени , а друга  включена между общей щиной питани  измерительных усилителей и общей точкой соединени  донолнительных смещающих резисторов .Differential DC voltage measuring amplifier consisting of two identical differential amplifiers connected to the input and output of the measuring amplifiers, containing at the input a common power supply bar, bias resistors connected to an independent power source, and input resistors connected to the voltage source to be converted, differing by the fact that, in order to increase the dynamic range when the parameters of measuring amplifiers vary, the energy consumption from the signal source is reduced, it is further introduced rectifier bridge one diagonal of which is connected to the input voltage source and the other connected between the common power schinoy instrumentation amplifiers and a common connecting point donolnitelnyh biasing resistors.