168660. lajstromszámú szabadalom • Nullpontstabilizált egyenfeszültségerősítő

3 168660 4 lényegesen. Továbbá a kapcsolást úgy kell összeállítani, hogy az elektronikus kapcsoló különböző tulajdonságai, mindenekelőtt az eredő áteresztő- és záróellenállás, valamint a kapcsoló és a vezérlőgenerátor áramkörei közötti kölcsönhatás ne okozzon hátrányokat. A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy a tárolókondenzátor egyik sarka a differenciálerősítő invertáló bemenetével, valamint közvetlenül, vagy egy elektronikus kapcsolón, célszerűen egy térvezérlésű tranzisztoron keresztül a differenciálerősítő kimenetére, illetve a kapcsolás egy olyan másik pontjára csatlakozik, amelynek feszültsége egyértelmű függvénye a differenciál erősítő kimenőfeszültségének. A tárolókondenzátormásik sarka pedig célszerűen egy elektronikus kapcsolón keresztül a differenciálerősítő neminvertáló bemenetével, amely bemenet ezenkívül, célszerűen elektronikus kapcsolón keresztül, az egyenfeszültségerősítő bemenetével is össze van kötve, és egyidejűleg egy további elektronikus kapcsoló vagy egy ellenállás segítségével a vonatkozási potenciállal, célszerűen a testtel áll összeköttetésben. Ily módon a tárolókondenzátoron a differenciálerősítő offszetfeszültségével arányos feszültség jelenik meg. A mérési fázis alatt a kondenzátor feszültsége a bemeneti feszültséghez úgy adódik hozzá, hogy az a differenciálerősítő bemeneti offszetfeszültségét gyakorlatilag kompenzálja. A nem elhanyagolható bemenőáramú differenciálerősítőknél a bemenőkörben fekvő elektronikus kapcsolók csatlakozási pontja, valamint a vonatkozási potenciálú pont között az ellenállásérték az egyik elektronikus kapcsoló zárt állapotában és a bemenetre kapcsolt jelforrással együtt egyenlő az ugyanezen pontok között mért ellenállással, a másik elektronikus kapcsoló zárt állapotában. A találmány egy másik lehetséges kiviteli alakjánál a tárolókondenzátor egyik sarka a differenciálerősítő bemenetére vagy a kapcsolás valamelyik olyan másik pontjára csatlakozik, amelynek a potenciálja a differenciálerősítő kimenőfeszültségének egyértelmű függvénye; a tárolókondenzátor másik sarka pedig egy elektronikus kapcsolón keresztül a vonatkozási potenciállal, célszerűen a testtel van összeköttetésben. A differenciálerősítő invertáló bemenete célszerűen egy elektronikus kapcsoló segítségével egy olyan pontra csatlakozik, amelynek feszültsége arányos a differenciálerősítő kimenőfeszültségével. A differenciálerősítő nem-invertáló bemenete egy elektronikus kapcsolón keresztül a vonatkozási potenciállal, célszerűen a testtel, vagy egy olyan kapcsolási ponttal áll összeköttetésben, amelynek a feszültsége a differenciálerősítő vagy az egyenfeszültségerősítő kimenőfeszültségével arányos, a mérési- vagy kompenzáló fázis alatt. Ily módon a tárolókondenzátoron a differenciálerősítő offszetfeszültségével arányos feszültség jelenik meg. A mérési fázis alatt a kondenzátor feszültsége a bemeneti feszültséghez úgy adódik hozzá, hogy az a differenciálerősítő bemeneti offszetfeszültségét gyakorlatilag kompenzálja. A differenciálerősítőnek ez a bemenete ezen túlmenően célszerűen elektronikus kapcsolón keresztül az egyenfeszültségerősítő bemenetével is össze van kötve. El nem hanyagolható bemenőáramú differenciálerősítő alkalmazása esetén annak bemenőkörében levő utóbbi elektronikus kapcsoló csatlakozási pontja, valamint a vonatkozási potenciálú pont között az ellenállásérték az egyik elektronikus kapcsoló zárt állapotában és a bemenetre kapcsolt jelforrással együtt egyenlő az ugyanezen pontok között mért ellenállással a másik elektronikus kapcsoló zárt állapotában. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés módosítható úgy is, hogy az egyenfeszültségerősítő kimenetére 5 közvetlenül vagy közvetve egy kiegészítő tárolókondenzátor csatlakozik a hasznos jel közbeeső tárolása érdekében. Ebben az esetben a kiegészítő tárolókondenzátor a kompenzáló fázis alatt a differenciálerősítő kimenetétől 10 elektronikus kapcsolón, előnyösen térvezérlésű tranzisztoron keresztül van elválasztva, mivel a kimenőfeszültségét a kompenzáló fázis alatt csak a differenciálerősítő offszetfeszültsége határozza meg. Annak érdekében, hogy az említett kiegészítő tároló-15 kondenzátor gyorsan áttöltődjön, célszerű, ha az egyenfeszültségerősítőnél negatív visszacsatolást alkalmazunk, és a differenciál-erősítő invertáló bemenetére visszacsatolt jel arányos az egyenfeszültségerősítő kimenőfeszültségével vagy kimenőáramával. Ez a megoldás a tároló-20 kondenzátorral összekötött kapcsoló áteresztő ellenállásának hatását is csökkenti. Annak érdekében, hogy lehető nagy kompenzáló hatást érjük el, a differenciálerősítő invertáló bemenetére vezetett visszacsatoló feszültség a differenciálerősítő kimenetén megjelenő feszültséggel 25 arányos kell, hogy legyen. A lezárt állapotban levő elektronikus kapcsolókon átfolyó áram csökkentésére és a tárolókondenzátorok gyors kisülésének megakadályozása érdekében az elektronikus kapcsolókat célszerű önmagában ismert módon úgy kialakítani, hogy azoknak 30 mindkét sarka a mérési fázis alatt közel azonos feszültségen legyen. A tárolókondenzátor töltésének olyan nem megengedett változásait, amelyeket az elektronikus kapcsolók átkapcsolásakor keletkező áram- vagy feszültségcsúcsok 35 idézhetnek elő, az elektronikus kapcsolók be-, illetve kikapcsolását a kapcsolás pillanatainak egymáshoz képesti kismértékű késleltetésével akadályozzuk meg. A találmány előnye különösen abban van, hogy az offszetfeszültség, illetve az offszetfeszültség-vándorlás 40 nagyobb pontossággal és mindenek előtt lényegesen gyorsabban kompenzálódik, mint amennyire eddig lehetséges volt. Ez az utóbbi jellemző olyan erősen javul, hogy a találmány szerinti megoldással az offszetfeszültség vándorlását az egyenfeszültségerősítő sávszélességé-45 nek lényeges csökkentése nélkül több nagyságrenddel lehet csökkenteni. Ugyanakkor a kapcsolási elrendezés az ismert megoldásokkal szemben csak kismértékben bonyolultabb. A találmányt a következőkben két kiviteli példa segít-50 ségével közelebbről megvilágítjuk. A mellékelt rajzokon látható: az 1. ábra egy elektrométer-kapcsolásban működő és műveleti erősítőnek kiképzett differenciálerősítő egyik kiviteli példája, amelynél a tárolókondenzátor a kompenzáció fázisa alatt a differenciálerősítő kimeneté-55 hez csatlakozik. A 2. ábra az elektrométer-kapcsolásban működő és műveleti erősítőnek kiképzett differenciálerősítő egy további kiviteli példája, amelynél a tárolókondenzátor állandóan a differenciálerősítő kimenetére csatlakozik. 60 Végül a 3. ábra az 1. és 2. ábra szerinti kiviteli példáknál alkalmazott 1, 2, 3 és 4 elektronikus kapcsolók záró-és nyitószakaszainak idődiagramja. Az 1. ábra az 1, 2, 3 és 4 elektronikus kapcsolók kapcsolási állapotát tünteti fel a mérési fázis alatt. A kompen-65 zálási fázis alatt a 2 és 3 elektronikus kapcsolók zárva 2