SU1398065A1

SU1398065A1 - Differential amplifier

Info

Publication number: SU1398065A1
Application number: SU864101787A
Authority: SU
Inventors: Олег Самуилович Андреев; Олег Петрович Андрух; Богдан Адамович Бохонко; Валерий Анатольевич Калынюк; Модест Георгиевич Рылик; Ахим Бергер; Ханс Юрген Либшер; Норберт Махилл; Инго Вагнер; Петер ВАГНЕР
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Микроэлектроники В Приборостроении; Комбинат Керамише Верке (Инопредприятие)
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1986-08-11
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к электронной технике и может использоватьс в радиотехнике, электроизмерительной технике, системах сбора и обработки информации. Цель изобретени - расширение динамического диапазона значений коэф. усилени в заданной полосе частот. Дифференциальный усилитель (ДУ) содержит операционные усилители 1, 2, 3 и делители напр жений (ДН) 4-7, выполненные на резисторах 8, 9. При отсутствии сигналов на входах и опорном выходе ДУ благодар наличию отриц. обратной св зи через ДН 4, 5 будет отсутствовать -напр жение и на инвертирующих входах операционных усилителей 1-3. При этом отсутствует напр жение на выходах всех операционных усилителей 1-3. Сигналы, подаваемые на входы и опорный выход устр-ва, определенным образом передаютс в точку подключени сигнального выхода к силовому выходу. Дл оптимальной работы ДУ должны выполн тьс определенные соотношени между резисторами в ДН 4-6. Величину коэф. усилени ДУ можно измен ть изменением номинала резистора 8 ДН 6. 1 ил. О)The invention relates to electronic engineering and can be used in radio engineering, electrical measuring equipment, information collection and processing systems. The purpose of the invention is to expand the dynamic range of coefficients. gain in a given frequency band. Differential amplifier (DL) contains operational amplifiers 1, 2, 3 and voltage dividers (DN) 4-7, made on resistors 8, 9. In the absence of signals at the inputs and the reference output of the control unit due to the presence of the negative. feedback through the DN 4, 5 will be absent - the voltage on the inverting inputs of the operational amplifiers 1-3. At the same time there is no voltage at the outputs of all operational amplifiers 1-3. The signals supplied to the inputs and the reference output of the device are transmitted in a certain way to the connection point of the signal output to the power output. For optimum remote control operation, certain ratios must be established between the resistors in DN 4-6. Coefficient The gain of the remote control can be changed by changing the value of the resistor 8 DN 6. 1 sludge. ABOUT)

Description

со соwith so

0000

о о елoh oh ate

Изобретение относитс к электронной технике и может исгюмьзоватьс в радиотехнике, электроизмерительной технике, системах сбора и обработки информации.The invention relates to electronic engineering and may be used in radio engineering, electrical measuring equipment, data acquisition and processing systems.

Цель изобретени - расширение ди- H jifli4ecKoro диапазона значений коэф- ф циента усилели в заданной полосе частот.The purpose of the invention is to expand the range of values of the coefficient of amplifiers in a given frequency band.

: На чертеже представлена структур- н& электрическа схема дифференциального усилител .: The drawing shows the structure &n; electrical circuit of the differential amplifier.

Дифференциальньй усилитель (ДУ) содержит первый, второй и третий опе- р ционные усилители (ОУ) 1-3 и пер- вЬ1Й, второй, третий и четвертый делители 4-7 напр жени , выполненные на первом и втором резисторах 8 и 9.The differential amplifier (DU) contains the first, second and third operational amplifiers (OA) 1-3 and the first, second, third and fourth voltage dividers 4-7, made on the first and second resistors 8 and 9.

; ДУ работает следующим образом.; The remote works as follows.

: При отсутствии сигналов на входах Bicl, Вх2 и опорном выходе Опор. (Ьм. чертеж) в случае непосредствен- нЬго подключени сигнального выхода Ьигн, к силовому Вых., на инвертирующих входах ОУ 1 и: 2, благодар наличию отрицательной обратной св зи через первый и второй делители 4 и 5, отсутствует напр жение. Такое сЬсто ние возможно только при отсут- напр жени на выходах всех ОУ If-S. При указанных начальных услови х с| гналы на выходах первого и второго оУ 1 и 2 могут быть только разной по- л;1рности. Напр жение на неинвертирую- щрм входе третьего ОУ 3 при нулевом напр жении на опорном выходе ДУ Опор. определ етс только выходным напр жением второго ОУ 2. Так как Т1}етий ОУ 3 охвачен отрицательной об- рЬтной св зью через третий делитель 6, то на инвертирующем входе третьего ОУ 3 должно установитьс напр жение, равное напр жению на его неинверти- руюцем входе. Это напр жение через первый делитель 4 приложено к инвертирующему входу второго ОУ 2 и инвертируетс на его выходе, а следовательно , и на неинвертирующем входе третьего ОУ 3. Таким образом, любое напр жение на выходе второго ОУ 2 стремитс изменить знак и единственно стабильной точкой вл етс нулевое напр жение, что веДёт за собой нулевое напр жение и на выходах остальных ОУ. Если при отсутствии напр жени на входах ДУ Вх1 к Вх2 к его опорному выходу Опор. приложено какое- то напр жение, то напр жение на не0: In the absence of signals at the inputs Bicl, Vx2 and the reference output of the Supports. (LM. Drawing) in the case of direct connection of the signal output signal, to the power output, on the inverting inputs of the OS 1 and 2, due to the presence of negative feedback through the first and second dividers 4 and 5, there is no voltage. Such a condition is possible only if there is no voltage at the outputs of all If-S op-amps. Under the specified initial conditions with | The drives on the outputs of the first and second OS 1 and 2 can only be of different gender; The voltage at the non-inverting input of the third op-amp 3 at zero voltage at the reference output of the Doob. is determined only by the output voltage of the second op-amp 2. Since T1} ety of the op-amp 3 is covered by a negative feedback connection through the third divider 6, the inverting input of the third op-amp 3 must be set to a voltage equal to the voltage of its non-inverting input . This voltage through the first divider 4 is applied to the inverting input of the second op-amp 2 and is inverted at its output and, therefore, at the non-inverting input of the third op-amp 3. Thus, any voltage at the output of the second op-amp 2 tends to change sign and the only stable point is A zero voltage that causes a zero voltage at the outputs of the rest of the OU. If, in the absence of voltage at the inputs of the control input Bh1 to Bx2, to its reference output of the Supports. some voltage is applied, the voltage is not 0

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

инвертирующем входе третьего ОУ 3 определ етс не только выходным напр жением второго ОУ 2, но и независимым напр жением на опорном выходе Опор... В зтом случае на выходе третьего ОУ 3 (силовом выходе ДУ Вых.) об зательно устанавливаетс отличное от нул напр жение, так как в противном случае невозможно обеспечить равенство напр жений на его входах. То же происходит и при наличии напр жени на входах ДУ Вх1 и Вх2. Сигналы, подаваемые на входы Вх1 и Вх2 и опорный выход Опор. устройства, определенным образом передаютс в точку подключени сигнального выхода Сигн., к силовому Вых..the inverting input of the third op-amp 3 is determined not only by the output voltage of the second op-amp 2, but also by the independent voltage at the reference output of the poles ... In this case, the output of the third op-amp 3 (power output of the remote control output) is non-zero since otherwise it is impossible to ensure the equality of the stresses at its inputs. The same happens in the presence of voltage at the inputs of the BV1 and BX2 inputs. Signals applied to the inputs Вх1 and Вх2 and the reference output of the Supports. the devices are transmitted in a certain way to the connection point of the signal output of the signal, to the power output.

Дл оптимальной работы ДУ необходимо выполнить следующие соотношени между резисторами в делител х напр жени : дл первого и второго делителей 4 и 5 отношение первого резистора 8 к второму 9 должно быть таким же-, отношение суммы первого и второго резисторов В и 9 второго делител 5 к второму резистору 9 третьего делител 6 должно равн тьс отношению первого резистора 8 к второму резистору 9 в четвертом делителе 7 напр жени (чертеж).In order for the remote control to work optimally, the following relationships between the resistors in the voltage dividers must be fulfilled: for the first and second dividers 4 and 5, the ratio of the first resistor 8 to the second 9 should be the same; the ratio of the sum of the first and second resistors B and 9 of the second divider 5 to the second resistor 9 of the third divider 6 must be equal to the ratio of the first resistor 8 to the second resistor 9 in the fourth voltage divider 7 (drawing).

При зтом величину коэффициента усилени ДУ можно измен ть, не наруша оговоренных вьш1е условий оптимальной работы ДУ, изменением номинала первого резистора 8 третьего делител 6.In this case, the value of the gain factor of the remote control can be changed without violating the stipulated above conditions for the optimal operation of the remote control, by changing the value of the first resistor 8 of the third divider 6.

В предлагаемом ДУ эффект уменьшени глубины обратной св зи третьего ОУ 3 при уменьшении номинала первого резистора 8 третьего делител 6 с целью увеличени усилени существенно ослаблен наличием св зи между инвертирующим входом третьего ОУ -3, и через второй делитель 5 с инвертирующим входом второго ОУ 2. Благодар этому сигнал, приложенный к одному вьтоду первого резистора 8 третьего делител 6, усиливаетс ОУ 1 и 2 и поступает в той же фазе на второй вывод этого же резистора, что преп тствует изменению сигнального тока, протекающего через него, и уменьшению глубины обратной св зи при изменении коэффициента усилени . Благодар этому эффекту спад коэффициента усилени ОУ оказьюает меньшее вли ние на коэффициент усилени устройства. Кроме того , по указанной причине в ДУ обеспечиваетс более высокое значение коэффициента усилени , чем в известных схемах при одинаковых значени х коэффициента усилени ОУ.In the proposed control, the effect of decreasing the feedback depth of the third op amp 3 while decreasing the value of the first resistor 8 of the third divider 6 to increase the gain is significantly weakened by the presence of a connection between the inverting input of the third op-amp 3, and through the second divider 5 with the inverting input of the second op amp 2. Due to this, the signal applied to one input of the first resistor 8 of the third divider 6 is amplified by op amps 1 and 2 and is fed in the same phase to the second output of the same resistor, which prevents the signal current flowing through it, and reducing the feedback depth when changing the gain. Due to this effect, the decrease in the gain factor of an op-amp has a smaller effect on the gain of the device. In addition, for this reason, the remote control provides a higher gain value than in the known circuits with the same values of the gain of the OA.

Claims

Invention Formula

A differential amplifier containing the first and second operational amplifiers, the non-inverting inputs of which are the first and second inputs of the differential amplifier, respectively, and the inverting inputs are connected to the taps that are the midpoint of the first and second voltage dividers, respectively, the first outputs of which are combined, and the second output the first voltage divider is connected to the output of the first operational amplifier and the first output of the third voltage divider, the second output of which is a signal Odom

differential amplifier, the output of the second operational amplifier is connected to the first output of the fourth voltage divider, the second output of which is the reference output of the differential amplifier, and the third operational amplifier, the output of which is the power output of the differential amplifier, and the inversion and non-inverting inputs are connected to taps, led to cims middle points of the third and fourth voltage dividers, respectively, characterized in that, in order to expand the dynamic range of Achen gain in a predetermined frequency band, the inverting input of the third operational amplifier is connected to the second terminal of the second voltage divider, a first terminal coupled to an output of the second operational amplifier.