SU944092A1 - Усилительное устройство - Google Patents

Description

(54) УСИЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  усилени  импульсных сигналов .

Известно усилительное устройство, содержащее усилительный элемент, вход которого через первый суммирующий резистор соединен с источником сигнала, интегратор, вход которого соединен с выходом усилительного элемента , запоминающий элемент, соединенный последовательно с выходом интегратора fl

Недостатком устройства  вл етс  ограниченный диапазон его работы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  усилительное устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу управл емого ключа, второй вход которого подключен к шине управлени , а выход - к первому входу первого цифроаналогового преобразовател , дифференциальный усилитель, выход которо:го подключен к входу первого компаратора 2 3.

Однако и данное устройство характеризуетс  ограниченным динамическим диапазоном работы.

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона работы.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

,Q что в усилительное устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу управл емого ключа, второй вход которого подключен к шине управлени ,

,5 а выход - к первому входу первого цифроаналогоаого преобразовател , дифференциальный усилитель, выход котсфого подключен ко входу компаратора , введены первый, второй и третий

Claims (2)

1. 20 суммирующие элементы, второй компаратор , второй цифроаналоговый пре;образователь , формирователь импульсов , элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу, второи вход - к второму выходу формировател  импульсов, вход KOToporcf подключен к выходу первого компаратора и первому входу второго цифроаналогового преобразовател , второй вход которого подключен к выходу второго компаратора и второму входу цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с первыми входами первого и второго суммирующего элементов, вторые входы которых подключены соответственно к первой и второй входным шинам устройства, третьи входы - соответственно к первому и второму выходам второго цифро аналогового преобразовател , выход первого сумирующего элемента подключен к первому входу третьего суммирующего элемента и первому входу дифференциального усилител , выход второго суммирующего элемента соединен с вторым входом дифференциального усилител  и вторым входом третьего суммирующего элемента, выход которого соединен с входом второ го компаратора. На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, управл емый ключ 2, первы цифроаналоговый преобразователь (ЦАП 3, шину Ц управлени ,, дифференциальный усилитель 5, первый компаратор 6, первый, второй и третий суммирующие элементы 7, 8 и 9, второй компа ратор 10, второй цифроаналоговый пре образователь (ЦАП) 11, ф-ормировател 12 импульсов элемент И 13, шины 14 15 входа. Устройство работает в.режимах под готовки, ожидани  и усилени . В режиме подготовки сигналы с вы хода генератора 1 импульсов поступа ют на один вход управл емого ключа На шину k управлени  извне подаетс  управл ющий сигнал, открывающий управл емый ключ, импульсы с выхода которого поступают на вход синхронизации ЦАП 3. Изменение сигнала на шине U вхо вызывает изменение сигнала на выход суммирующего элемента 7, а изменени сигнала на шине 15 входа вызывает изменение сигнала на выходе суммиру ющего элемента 8. Напр жение с выхо дов суммирующих элементов 7 и 8 сум мируетс  суммирующим элементом 9. Знак этой суммы определ етс  компар тором 10 и поступает на второй вход ЦАП 3, устанавлива  его в режиме слоени  или в режим вычитани . При этом измен етс  линейное напр жение на выходе ЦАП 3, поступающее на первые входы суммирующих элементов 7 и 8. Указанный процесс продолжаетс  до тех пор,, пока напр жение на выходе суммирующего элемента 9 не переходит через нулевой уровень. После достижени  напр жени  на выходе суммирующего элемента 9 нулевого уровн , что возможно только в случае, если напр жение на выходе суммирующего элемента 7 равно по величине и противоположно по знаку напр жению на выходе сумми- , рующего элемента 9, система из суммирующих элементов 7, 8 и 9. компаратора 10 и ЦАП 3 входит в режим автоколебаний вокруг состо ни  равновеси , определ емого нулевым напр жением на выходе суммирующего элемента 9. Дифференциальный усилитель 5 при этом может находитьс  как в нелинейном , так и в линейном режиме, однако даже в последнем случае колебательный процесс на его входах не влечет за собой изменени  напр жени  на его выходе, так как про вл етс  в виде синфазного изменени  входного сигнала. Сигналы изменени  знака компаратора 10 поступают на второй вход ЦАП 11 и воспринимаютс  им как синхроимпульсы . Знак напр жени  на выходе дифференциального усилител  5 определ етс  компаратором 6 и поступает .на первый вход ЦАП 11, устанавлива  его в режим сложени  или в режим вычитани . В соответствии с этим напр жение с первого выхода ЦАП 11 поступает на третий вход элемента 7, и равное ему по величине, но противоположное по знаку напр жение с второ го выхода ЦАП 11 поступает на третий вход суммирующего элемента 8. При этом величина дифференциального напр жени  на входах дифференциального усилител  5 уменьшаетс  и при достижении нулевого уровн  система из суммирующих элементов 7 и 8 дифференциального усилител  5, компаратора и ЦАП 11 входит в режим колебани  вокруг состо ни  равновеси , определ емого нулевым значением напр жени  на входах и выходе дифференциального усилител  5. Периодическое изменение состо ни  компаратора 6 приводит к периодическому запуску формировател  5, 3 12 импульсов на одном выходе которого вырабатываютс  импульсы по передг нему фронту входного сигнала, а надругом выходе - по заднему фронту. При соответствующем выборе длительно стей формируемых импульсов на выходе элемента И 13 по вл ютс  импульсы. При этом устройство находитс  в режи ме ожидани , в котором может находит с  сколь угодно долго. В случае изменени  величины посто нной составл  ющей хот  бы на одной из входных шин 15 и 1 устройство режима из ожидани  автоматически возвращаетс  в режим подготовки и переходит вновь в режим подготовки и переходит внов в режим ожидани  после установлени  нулевого значени  напр жени  на выходной шине устройства. После регистрации внешним устройством одного или нескольких импульсов с выхода элемента И 13 непосредственно перед поступлением измер емых импульсов устройство переводитс  а режим усилени . Дл  этого выключаетс  внешний управл ющий сигнал на шине управлени . Управл емый ключ 2 закрываетс , импульсы на его выход исчезают и устройство переходит в статическое состо ние. Импульсные сигналы, поступившие на шины Т и 15 входа, проход т суммирующие элементы 7 и 8 и усиливаютс  дифференциальным усилителем 5, с выхода которого поступают на выз(;одную шину устройства . Использование предлагаемого устро ства позвол ет при сохранении возмож ности усилени  импульсных сигналов любой длительности существенно расши рить диапазон работы устройства за счет подавлени  посто нной составл ю щей . Формула изобретени  Усилительное устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу управ л емого ключа, второй вход которого 2 подключен к шине управлени , а выходк первому входу первого цифроаналогового преобразовател , дифференциальный усилитель, выход которого под ключен к входу первого компаратора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона , в него введены первый, второй и третий суммирующие элементы, второй компаратор, второй цифроаналоговый преобразователь, формирователь импульсов и элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу, второй вход - к второму выхоДУ формировател  импульсов, вход которого подключен к выходу первого компаратора и первому входу второго цифрюаналогового преобразовател , второй вход которого подключен к выходу второго компаратора и второму входу первого цифроаналогового преобразовател  , выход которого соединен с первыми входами первого и второго суммирующего элементов, вторые входы которых подключены соответственно к первой и второй входным шинам устройства , третьи входы - соответственно к первому и второму выходам второго цифроаналогового преобразовател , выход первого суммирующего элемента подключен к первому входу третьего суммирующего элемента и первому входу дифференциального усилител , выход второго суммирующего элемента соединен с вторым входом дифференциального усилител  и вторым входом третьего суммирующего элемента, выход которого соединен с входом второго компаратора . . Источники информации, прин тые sol внимание при экспертизе 1.Патент США № 3919659, кл. 330-86, 20.05.76.
2. 2.Пр нишников В. А. Интегрирующие цифровые вольтметры посто нного тока. Л., Энерги , 1976, с. 17, рис. г. .