UA30088U - Differential amplifier of shunt current sensors signals - Google Patents
Differential amplifier of shunt current sensors signals Download PDFInfo
- Publication number
- UA30088U UA30088U UAU200711694U UAU200711694U UA30088U UA 30088 U UA30088 U UA 30088U UA U200711694 U UAU200711694 U UA U200711694U UA U200711694 U UAU200711694 U UA U200711694U UA 30088 U UA30088 U UA 30088U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- output
- common
- differential amplifier
- input
- voltage
- Prior art date
Links
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель має відношення до техніки вимірювання струму в системах з підвищеною напругою. 2 Перший аналог описаний в: |1| Нідчпй Мойаде Сигтепі Знп!цпі Мопіог АО8211. ЮОаа Зпееї, Кему. 0, 2007 (млим.апард.сот).A useful model is related to the technique of measuring current in systems with increased voltage. 2 The first analog is described in: |1| Nidchpy Moyade Sigtepi Znp!tspi Mopiog AO8211. YuOaa Zpeei, Kemu. 0, 2007 (mlym.apard.sot).
Першим аналогом є мікросхема АЮБ8211 фірми АпаЇосд Оемісев, Іпс., яка являє собою диференційний підсилювач (ДП), до якого підключають шунтовий датчик струму з сигналом від 0 до 250мВ та з синфазною напругою від -2 до «658. Він містить: 70 - операційний підсилювач (ОП) з двома виводами живлення, з яких негативний підключений до загального проводу, позитивний призначений для підключення до джерела живлення (з позитивною напругою), а інвертучий та неінвертуючий входи ОП через резистори підключені відповідно до інвертуючого та неінвертуючого входів ДП; - біполярний транзистор типу прп, база якого підключена до виходу ОП, колектор підключений до неінвертуючого входу ОП, а емітер є виходом транзистора; 12 - ланцюг зміщення (Ргоргіеїагу Оїзеї Сігсийгу), що підключений між інвертуючим входом ОП та загальним виводом ДП; - резистор, що включений між емітером транзистора та загальним проводом ДП, до якого підключений вихідний підсилювач ДП.The first analog is the microcircuit AYUB8211 of the company ApaYosd Oemisev, Ips., which is a differential amplifier (DP) to which a shunt current sensor with a signal from 0 to 250mV and with a common-phase voltage from -2 to "658 is connected. It contains: 70 - an operational amplifier (OP) with two power outputs, of which the negative one is connected to the common wire, the positive one is intended to be connected to the power supply (with a positive voltage), and the inverting and non-inverting inputs of the OP through resistors are connected, respectively, to the inverting and non-inverting entrances of SE; - a bipolar transistor of the prp type, the base of which is connected to the output of the OP, the collector is connected to the non-inverting input of the OP, and the emitter is the output of the transistor; 12 - displacement circuit (Rgorgieiagu Oizei Sigsiigu), connected between the inverting input of the OP and the common output of the DP; - a resistor included between the emitter of the transistor and the common wire of the DP, to which the output amplifier of the DP is connected.
До вхідних виводів ДП підключають зовнішній шунт, що є під синфазною напругою відносно входу ДП. Через шунт протікає струм, падіння напруги від якого є вхідним сигналом ДП, що потребує підсилювання. Ланцюг зміщення, що входить до складу ДП, є власним (ргоргієїагу) пристроєм фірми Апаїсд Оемісев, тобто її ноу-хау.An external shunt is connected to the input terminals of the DP, which is under common-phase voltage with respect to the input of the DP. A current flows through the shunt, the voltage drop from which is the input signal of the DP, which needs amplification. The displacement chain, which is part of the DP, is a proprietary (rgorgieiagu) device of the Apaisd Oemisev company, i.e. its know-how.
Перший аналог має два недоліки. Перший з них - це те, що його вхідний синфазний опір, який повинен бути великим і є таким (5МОм) за синфазною напругою від 5 до 658, при напрузі, що менша за 58, дорівнює усього 3.БкОм. Другий недолік - це те, що його амплітудна характеристика є нелінійною для малих значень вхідного сигналу. Вказаний ланцюг, Ргоргієїагу Ойвеї Сігсийгу, частково виправляє характеристику, але діє вона все ж 73 таки не з нуля, а з 2мВ. Крім того, цей ланцюг спричиняє вказане зменшення вхідного синфазного опору.The first analogue has two disadvantages. The first of these is that its input common-mode resistance, which should be large and is (5MΩ) for common-mode voltages from 5 to 658, is only 3.BkΩ at voltages less than 58. The second disadvantage is that its amplitude response is non-linear for small values of the input signal. The indicated circuit, by Rgorgieiagu Oivei Sigsigu, partially corrects the characteristic, but it still operates 73 not from zero, but from 2mV. In addition, this circuit causes the indicated decrease in input common-mode resistance.
Приведені дані показані в (11, на с.3 (Табіє 1: ІМРОТ 7 Іприї Ітредапсе 7 Соттоп Моде) та на с.11 (Гідиге 24). Вказані сторінки з |1| додаються до заявки як додаткові матеріали.The given data is shown in (11, on p. 3 (Tabie 1: IMROT 7 Yprii Itredapse 7 Sottop Mode) and on p. 11 (Gidige 24). The indicated pages from |1| are attached to the application as additional materials.
Другий аналог описаний в: |2) Гом/ Сові, Мокаде Ошриї, Нідп-5іде, Сиггепі-Зепзе Атрійег: АОМ4073. Раа соThe second analogue is described in: |2) Gom/ Sovi, Mokade Oshryi, Nidp-5ide, Siggepi-Zepze Atriyeg: AOM4073. Raa co
Зпееї, Кему. 0, 2006 (млум/.апа|рд.сот). сCome on, Kemu. 0, 2006 (mlum/.apa|rd.sot). with
Другим аналогом є мікросхема АЮОМ4073З тієї ж фірми Апаїод Оемісев, Іпс. На виході мікросхеми міститься струмове дзеркало, що є вихідним підсилювачем ДП. Дзеркало є неінвертуючим і підключене своїм загальним о виводом до загального виводу мікросхеми. Недоліки другого аналога не відзначаються, бо він приведений як о приклад використання струмового дзеркала для залежних пунктів формули корисної моделі. Однак відзначимо, всеж таки, що його включення не є таким, яке потребує корисна модель (до загального виводу ДП), і це можна с вважати за недолік з точки зору корисної моделі.The second analogue is the AYUOM4073Z microcircuit of the same company Apayod Oemisev, Ips. At the output of the microcircuit there is a current mirror, which is the output amplifier of the DP. The mirror is non-inverting and is connected by its common output to the common output of the chip. The disadvantages of the second analogue are not noted, because it is given as an example of using a current mirror for dependent clauses of the formula of a useful model. However, we note that its inclusion is not what a useful model requires (to the general conclusion of the DP), and this can be considered a shortcoming from the point of view of a useful model.
Автором поставлено задачу: створення диференційного підсилювача, подібного до першого аналога, але такого, що б не мав вказаних обох його недоліків. Згідно зі сказаним прототипом корисної моделі обрано перший « аналог. 50 Для реалізації поставленої задачі автором пропонується: т с 1. Диференційний підсилювач сигналів шунтових датчиків струму, що є під синфазною напругою відносно з» загального проводу підсилювача, який містить операційний підсилювач, інвертуючий вхід якого є інвертуючим входом диференційного підсилювача, транзистор, база і колектор якого підключені відповідно до виходу і неінвертуючого входу операційного підсилювача, а емітер є його виходом, що призначений для подальшого підключення, і резистор, один вивід якого підключений до неінвертуючого входу операційного підсилювача, а се другий вивід є неінвертуючим входом диференційного підсилювача, який відрізняється тим, що вивід живлення о операційного підсилювача відносно загального проводу є зі знаком напруги, протилежним до знаку синфазної напруги на вході. о 2. Диференційний підсилювач за п.1, який відрізняється тим, що транзистор є типу прп, а знак напруги со 20 живлення є негативним. 3. Диференційний підсилювач за п.1, який відрізняється тим, що транзистор є типу рпр, а знак напруги со живлення є позитивним. 4. Диференційний підсилювач за п.2, який відрізняється тим, що додатково введено струмове дзеркало типу прп, вхід якого підключений до емітера транзистора, загальний вивід - до виводу живлення операційного 52 підсилювача, а вихід є виходом диференційного підсилювача. с 5. Диференційний підсилювач за п.3, який відрізняється тим, що додатково введено струмове дзеркало типу рпр, вхід якого підключений до емітера транзистора, загальний вивід - до виводу живлення операційного підсилювача, а вихід є виходом диференційного підсилювача.The author set a task: to create a differential amplifier similar to the first analogue, but such that it would not have both of its shortcomings. According to the mentioned prototype of the useful model, the first "analog" was chosen. 50 To implement the given task, the author proposes: t s 1. Differential amplifier of signals of shunt current sensors, which is under common-phase voltage with respect to the common wire of the amplifier, which contains an operational amplifier, the inverting input of which is the inverting input of a differential amplifier, a transistor, a base and a collector which are connected respectively to the output and the non-inverting input of the operational amplifier, and the emitter is its output, which is intended for further connection, and the resistor, one terminal of which is connected to the non-inverting input of the operational amplifier, and the other terminal is the non-inverting input of the differential amplifier, which differs in that that the power output of the operational amplifier relative to the common wire has a voltage sign opposite to the sign of the common-mode voltage at the input. o 2. The differential amplifier according to p. 1, which differs in that the transistor is of the prp type, and the sign of the supply voltage so 20 is negative. 3. The differential amplifier according to item 1, which differs in that the transistor is of the rpr type, and the sign of the supply voltage is positive. 4. The differential amplifier according to p. 2, which is characterized by the fact that a current mirror of the prp type is additionally introduced, the input of which is connected to the emitter of the transistor, the common output is connected to the power output of the operational amplifier 52, and the output is the output of the differential amplifier. c 5. The differential amplifier according to item 3, which differs in that a current mirror of the rpr type is additionally introduced, the input of which is connected to the emitter of the transistor, the common output is connected to the output of the power supply of the operational amplifier, and the output is the output of the differential amplifier.
Залежні пункти 2 та З уточнюють п.1, а залежні пункти 4 та 5 доповнюють пункти 2 та З (відповідно). бо Опис відмінностей корисної моделі. Операційний підсилювач (ОП) має два виводи для підключення живлення - позитивний та негативний. Зазвичай негативний вивід підключається до загального виводу ("землі"). Тому напруга на виході ОП є позитивною. В корисній моделі, за п.п.1 та 2, коли синфазна напруга є позитивною, до загального проводу підключений не негативний, а позитивний вивід живлення ОП. При цьому ОП є підключеним до джерела живлення з негативною напругою. За результатом, це знижує напругу на виході ОП, яка при цьому є бо негативною. Вказане включення забезпечую те, що падіння напруги на транзисторі не заважає роботі підсилювача, коли синфазна напруга на вході мала і, навіть, дорівнює нулю і може бути позитивною (близькою до нуля). Сказане виявляється особливо тоді, коли вхідний сигнал малий, теж близький до нуля. За результатом, амплітудна характеристика ДП є лінійною, починаючи від нуля.Dependent clauses 2 and 3 clarify item 1, and dependent clauses 4 and 5 supplement clauses 2 and 3 (respectively). bo Description of the differences of the utility model. An operational amplifier (OP) has two outputs for connecting power - positive and negative. Usually, the negative terminal is connected to the common terminal ("ground"). Therefore, the voltage at the OP output is positive. In a useful model, according to clauses 1 and 2, when the common-phase voltage is positive, the positive output of the OP power supply is not connected to the common wire. At the same time, the OP is connected to a power source with a negative voltage. As a result, it reduces the voltage at the OP output, which is negative. The specified inclusion ensures that the voltage drop on the transistor does not interfere with the operation of the amplifier when the common-mode voltage at the input is small and even equal to zero and can be positive (close to zero). This is especially true when the input signal is small, also close to zero. According to the result, the amplitude characteristic of the DP is linear, starting from zero.
В зв'язку зі сказаним, ОП не потребує додаткового зміщення, тобто того ланцюга, який є в аналогу і який знижував його синфазний вхідний опір. Тому вхідний опір корисної моделі не зменшується при малих значеннях синфазної напруги.In connection with what has been said, the OP does not need an additional offset, that is, the circuit that is in the analog and which reduced its common-phase input resistance. Therefore, the input resistance of the useful model does not decrease at low values of the common-mode voltage.
Вказане стосується корисної моделі за п.п.1 та 2. Для корисної моделі за п.п.1 та З рішення - аналогічне, але стосується того випадку, коли вхідна синфазна напруга є негативною. Тоді ОП своїм негативним виводом 7/0 живлення підключене до загального проводу, позитивний вивід живлення підключений до джерела живлення з позитивною напругою. При цьому вихідний сигнал ОП теж є позитивним, протилежним за знаком до синфазної напруги. Відповідно до сказаного вище, він також має лінійну амплітудну характеристику від нуля, але до негативних значень сигналу. Тобто корисна модель за п.2 має характеристику від нуля до позитивних значень (з деяким запасом негативних значень), а за п.З - від нуля до негативних значень (з деяким запасом позитивних /5 значень).This applies to the useful model according to clauses 1 and 2. For the useful model according to clauses 1 and C, the decision is similar, but it applies to the case when the input common-phase voltage is negative. Then the OP with its negative output 7/0 power is connected to the common wire, the positive power output is connected to a power source with positive voltage. At the same time, the OP output signal is also positive, opposite in sign to the common-mode voltage. As stated above, it also has a linear amplitude response from zero, but to negative signal values. That is, a useful model according to point 2 has a characteristic from zero to positive values (with some margin of negative values), and according to point 3 - from zero to negative values (with some margin of positive /5 values).
В зв'язку з вказаним підключенням ОП до джерела живлення, відповідно підключені й струмові дзеркала.In connection with the indicated connection of OP to the power source, current mirrors are also connected accordingly.
Загальній вивід дзеркала за п.4, що є типу прп, підключений не до загального, а до негативного виводу живлення, а дзеркала за п.5, що є типу рпр, - до позитивного (у аналогу - до загального проводу). Крім того, дзеркало в корисній моделі може бути однокаскадним, навантаження якого (наприклад, резистор) підключене до 2о загального проводу.The common output of the mirror according to p. 4, which is of the prp type, is not connected to the common, but to the negative power output, and the mirror according to p. 5, which is of the rpr type, is connected to the positive (in the analog - to the common wire). In addition, the mirror in a useful model can be single-stage, the load of which (for example, a resistor) is connected to a 2o common wire.
Перелік фігур:List of figures:
Фіг.1, що відповідає п.п.1, 2 та 4 й описана нижче.Fig. 1 corresponding to items 1, 2 and 4 and described below.
Фіг.2, що відповідає п.п.1, З та 5 й теж описана нижче.Fig. 2, corresponding to items 1, 3 and 5, is also described below.
Запропонований ДП (за п.п.1, 2 та 3), як і його прототип, містить ОП та транзистор, база якого підключена ов до виходу ОП, колектор - до неінвертуючого входу ОП, а емітер є виходом транзистора (Фіг.1 та 2). Через колектор, що інвертує, здійснюється негативний зворотний зв'язок. За п.п.4 та 5 ДП доповнений струмовим - дзеркалом. Вхід ДП підключено до шунта, через який протікає струм від зовнішнього джерела. На шунті виникає напруга, що є вхідним сигналом, пропорційним струму. Цей сигнал напруги ДП повинен підсилювати. Крім вказаного струму, на вході ДП є синфазна напруга, причиною якого є зовнішній ланцюг, до якого включений со зо шунт.The proposed DP (according to clauses 1, 2 and 3), like its prototype, contains an OP and a transistor, the base of which is connected to the output of the OP, the collector is connected to the non-inverting input of the OP, and the emitter is the output of the transistor (Fig. 1 and 2). Negative feedback is provided through the inverting collector. According to clauses 4 and 5, the DP is supplemented with a current mirror. The DP input is connected to a shunt through which current flows from an external source. A voltage appears on the shunt, which is an input signal proportional to the current. This voltage signal DP should amplify. In addition to the indicated current, there is a common-phase voltage at the input of the DP, the cause of which is the external circuit to which the so-so shunt is connected.
Для того щоб амплітудна характеристика ДП починалася від нуля (навіть, ще до нуля), в заявленому ДП со зроблено так, що ОП знаходиться під напругою, знак якої (полярність) є протилежною до знаку синфазної о напруги на вході ДП. Для цього в ДП з позитивною синфазною напругою джерело живлення для ОП є негативним (Фіг.1), а в ДП з негативною синфазною напругою воно для ОП є позитивним (Фіг.2). При цьому «2 зв транзистор працює в своєму "стандартному" режимі за напругою. сIn order for the amplitude characteristic of the DP to start from zero (even to zero), in the declared DP it is made so that the OP is under a voltage whose sign (polarity) is opposite to the sign of the in-phase voltage at the input of the DP. To do this, in a DP with a positive common-phase voltage, the power source for the OP is negative (Fig. 1), and in a DP with a negative common-phase voltage, it is positive for the OP (Fig. 2). At the same time, the "2 zv" transistor works in its "standard" mode according to the voltage. with
Щодо вхідного синфазного опору. Він є високим, бо в запропонованому ДП відсутній ланцюг РгоргієїагуRegarding the input common-mode resistance. It is high because there is no Rgorgieiagu chain in the proposed DP
Огїзеї Сігсийгу, який в прототипі знижує його. Для запропонованого ДП цей ланцюг не потрібний.Ogizei Sigsigu, who lowers him in the prototype. This chain is not needed for the proposed DP.
На виході включено струмове дзеркало, подібно до включення дзеркала в другому аналогу. Воно, по-перше, спрямовую вихідний струм у напрямку до нульового проводу. По-друге, може бути використане для « Ппідсилювання вихідного струму. Від дзеркала в другому аналогу воно відрізняється тим, що може бути з с однокаскадним. Інша відміна полягає в тому, що загальний вивід дзеркала підключено до джерела напруги живлення ОП. Останнє забезпечує роботу дзеркала у складі запропонованого ДП. з Основним є протилежність напруги живлення ОП до синфазної напруги на вході. Це забезпечує лінійність амплітудної характеристики від нуля й великий вхідний синфазний опір ДП (без ланцюга зміщення, який не потрібний). Щодо струмового дзеркала, то воно забезпечує необхідний вихідний струм (за напрямком та с підсиленням). Якщо на виході включити резистор, що показаний штриховою лінією на Фіг.1 та 2, на виході ДП буде напруга за величиною, показаною на фігурах. («в») Можливість здійснення корисної моделі підтверджується, по-перше, приведеним аналізом та, по-друге, тим, о що її реалізація не потребую якійсь нових складових частин. Операційний підсилювач теж може бути таким, як іA current mirror is included at the output, similar to the inclusion of a mirror in the second analog. It, firstly, directs the output current in the direction of the neutral wire. Secondly, it can be used to " Amplify the output current. It differs from the mirror in the second analogue in that it can be single-cascade. Another difference is that the common output of the mirror is connected to the power source of the OP. The latter ensures the operation of the mirror as part of the proposed DP. with The main one is the opposite of the OP supply voltage to the common-mode voltage at the input. This ensures the linearity of the amplitude response from zero and a large input common-mode impedance of the DP (without an unnecessary bias circuit). As for the current mirror, it provides the required output current (by direction and with amplification). If the resistor shown by the dashed line in Fig. 1 and 2 is turned on at the output, the output of the DP will have a voltage of the value shown in the figures. (c) The possibility of implementing a useful model is confirmed, firstly, by the above analysis and, secondly, by the fact that its implementation does not require any new components. The operational amplifier can also be like and
В прототипі. (ог) До матеріалів заявки додаються довідкові матеріали у складі: (1), с.1, 3,11; 2), с.1. ії»)In the prototype. (ог) Reference materials are attached to the application materials as follows: (1), p. 1, 3, 11; 2), p.1. iii")
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200711694U UA30088U (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Differential amplifier of shunt current sensors signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200711694U UA30088U (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Differential amplifier of shunt current sensors signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA30088U true UA30088U (en) | 2008-02-11 |
Family
ID=39817673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200711694U UA30088U (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Differential amplifier of shunt current sensors signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA30088U (en) |
-
2007
- 2007-10-23 UA UAU200711694U patent/UA30088U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7622845B2 (en) | Piezoelectric transducer signal processing circuit | |
| CN100523736C (en) | Output amplifier circuit and sensor device using the same | |
| US20160156319A1 (en) | Fbdda amplifier and device including the fbdda amplifier | |
| JPS59171B2 (en) | electronic switching circuit | |
| CN111628735A (en) | High-precision linear Hall sensor reading circuit | |
| CN104007400A (en) | Magnetic sensor device | |
| JP2002257869A (en) | Current detection circuit | |
| JP5129302B2 (en) | Sensor threshold value determination circuit | |
| JPH0993624A (en) | Subscriber circuit | |
| JP6646380B2 (en) | Current detection circuit | |
| US4217555A (en) | Amplifier circuit arrangement with stabilized power-supply current | |
| UA30088U (en) | Differential amplifier of shunt current sensors signals | |
| EP2878927B1 (en) | Sensor circuit for measuring a physical quantity | |
| JP2011095037A (en) | Range switching circuit | |
| JP5144168B2 (en) | Sensor circuit | |
| JP4184245B2 (en) | Current / voltage conversion circuit | |
| De Graaf et al. | Systematic approach for the linearization and readout of nonsymmetric impedance bridges | |
| WO2024090239A1 (en) | Differential input/differential output inverting amplifier circuit and measuring device | |
| JP3230230B2 (en) | Detector | |
| JPH0229011A (en) | Amplifier circuit | |
| Lai et al. | High gain amplification of low-side current sensing shunt resistor | |
| JP2017211944A (en) | Power supply circuit | |
| WO2022176523A1 (en) | Sensor device | |
| JP5856557B2 (en) | Sensor threshold value determination circuit | |
| SU1275479A1 (en) | Scale converter |