Источник стабилизированного переменного напряжения

Источник стабилизированного переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ,ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор/, регулирующий узел и .усилитель мощности,, выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом соединенного с одним из входов сумматора и входом формирователя напряжения , другой вход сумматора подкЛючен к источнику опорного напряжения ( a третий - к выходу формиррвателя напряжения, выход сумматора через интегратор соединен с управляЛ-«им входом регулирующего узла, b тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействи г формирователь напряжения выполнен в виде дополнительного сумматора, инвертора , дифференциального усилителя, амплитудного детектора и конденсатора, причем один вход дополнительного сум матора подключен к входу формирователя напряжения, другой вход - к вы .§ ходу ёшшлитудного детектора, вход которого соединен с выходом дифферен циального усилителя инвертирующий (Л вход которого подключен к общей шине с a неинвертирующий вход - к выходу инвертора и через конденсатор - к выходу формирователя напряжения, Q причем вход инвертора соединен с выходом дополнительного сумматора. :А UD to У1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОВФО ОИ

РЕСПУБЛИК

69) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л М б»й и

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3(Я) 6 05 Р 1 44

; (2i) 3333139/24-07

{22) 17. 08. 81 (46) 23 ° 04 83, Бюл 9 15

-(72) В.М. Сергеев н В.И. Петроченко (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени .политехническом институте им, С.М.Кирова .(53). 621,316.722.1 (088, .8,)

L (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 431497, кл. G 05 F 1/44, 1972..

2. Авторское свидетельство СССР

М 792237, кл. G 05 F 1/44, 1979.

° (54)(57). ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, регулирующий.узел и .уси:литель мощности,, выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом соединенного с одним из входов сумматора н входом формирователя напряжения, другой вход сумматора под ключен к истсчнику опорного напряжения а третий - к выходу формирователя напряжения, выход сумматора через интегратор соединен с управляФщнм входом регулирующего узла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия формырователь напряжения выполнен в виде дополнительного сумматора, инвертора, дифференциального усилителя, амплитудного детектора и конденсатора, причем один вход дополнительного сумматора подключен к входу формирователя напряжения, другой вход - к выходу амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом дифферен-Е циального усилителя инвертирующий вход которого подключен к общей шине а .неинвертирукщий вход - к выходу С инвертора и через конденсатор — к выходу формирователя напряжения, причем вход инвертора соединен с вы-ходом дополнительного сумматора.

1013925

Изобретение относится к электротехнике, а именно созданию стабили-. заторов переменного напряжения, и может быть использовано в схемах ав. томатической регулировки усиления, измерительных генераторах и других устройствах, где необходимы стабилизаторы переменного напряжения с максимально возможным быстродействием.

Известен стабилизированный источник переменного сигнала„ содержащий 10 задающий генератор и усилитель с управляемым коэффициентом передачи, к выходу которого подключена цепь стабилизации выходного напряжения, включающая усилитель, блок сравнения, 15 перемножитель, инерционное звено и усилитель постоянного тока, выход которого подключен к управляющему входу регистрируемого усилителя 13, Недостатком данного устройства является ограниченное быстродействие цели стабилизации за счет наличия в управляющем напряжении на выходе перемножителя всех четных гармоник сигнала: остатка второй гар -, 25 моники, четвертой, шестой гармоник и т.д., для подавления которых необходим фильтр с большой постоянной времени.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабили затор переменного напряжения, содержащий последовательно соединенный задающий генератор, регулирующий узел и усилитель мощности, выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом подключенного к формирователю прямоугольных импульсов и первому входу сумматора, второй и третий входы которого соединены с источником 40 опорного напряжения и выходом формирователя прямоугольных импульсов, а выход сумматора через интегратор под. ключен к регулирующему входу управляемого делителя (2 1. 4 5

Недостатком известного стабилизатора является ограниченное быстродействие цепи стабилизатора из-за необходимости фильтрации нескомпенсированных низкочастотных и последующих 50 гармонических составляющих управляющего сигнала. Недостаточно полная компенсация гармонических составляющих преобразованного напряжения происходит иэ-за конечного числа пороговых устройств, используемых в формирователе прямоугольных импульсов нестабильности углов отсечки и длительности сформированных импульсов.

Целью изобретения является повышение быстродействия. 60

Поставленная цель достигается тем, что в источнике стабилизированного переменного напряжения, содержащем последовательно соединенные задающий генератор, регулирующий узел и уси- 65 литель мощности, выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом соединенного с одним иэ входов сумматора и входом формирователя напряжения, другой вход сумматора подключен к источнику. опорного напряжения, а третий — к выходу формирователя напряжения, выход сумматора через интегратор соединен с управляю- щим входом регулирующего узла, формирователь напряжения выполнен в виде дополнительного сумматора, инвертора, дифференциального усилителя, амплитудного детектора и конденсатора, причем один вход дополнительного сумматора подключен к входу формироватзля напряжения,, другой вход к выходу амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертиру" ющий вход которого подключен к общей шине, а неинвертирующий вход — к выходу инвертора и через конденсаторк выходу формирователя напряжения, причем вход инвертора соединен с выходом дополнительного сумматора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема источника стабилизированного переменного напряжения; на фиг. 2 — осциллограмма работы устройства..

Источник содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, регулирующий узел 2 и усилитель мощности 3, к выходу которого подключена цепь стабилизации выходного напряжения, включающая измерительный преобразователь 4, выходом подключенный к входу сумматора 5 и формирователю напряжения, содержащему инвертор 6 с сумматором 7 на входе, выход которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 8, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход подключен через амплитудный детектор 9 к второму входу сумматора 7, причем выход инвертора б соединен через конденсатор 10 с вторым входом сумматора 5, к третьему входу которого подключен источник опорного напряжения

ll, а выход его через интегратор 12 соединен с управляющим входом регулирующего блока 2.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 11 вырабатывает синусоидальные колебания, которые после прохождения через регулирующий блок 2 и усилитель мощности 3 стабилизируются на уровне, заданном источником опорного напряжения 11, В сумматоре 5 выделяется сигнал рассогласования, преобразованного в блоке

4 выхоцным и опорным напряжением, который после усиления в интеграторе 12 поступает на регулирующий блок

1013925

ВНИИПИ Заказ 3016/56 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Просктная,4

2, поддерживающий неизменным выходное напряжение источника. Для ускорения переходного процесса при ва риациях выходного напряжения задающего генератора 1 формирователь напряжения выйолнен.в виде инвертора б с сумматором 7 на выходе, дифференциального усилителя 8 и амплитудного детектора 9. На вход его поступает преобразованное напряжение, а выход его соединен через конденсатор 10 10 с третьим входом сумматора 5. Основной задачей формирователя является без искажений в противофазе пропус тить гармонические составляющие преобразованного сигнала. При этом про- 15 исходит их компенсация в сумматоре 5, что позволяет значительно уменьшить постоянную времени интегратора 12 и тем самым повысить быстродействие цепи стабилизации. 20

Формирователь напряжения работает,. следующим образом. За счет отрицательной обратной связи по амплитудному значению сигнал с преобразователя 4 (фиг. 2а), проинвертированный в блоке б (фиг. 2б), смещается вниз на величину амплитуды так, чтобы на выходе усилителя 8 остались импульсы с малым углом отсечки 28 (фиг. 2r), обеспечивающие после детектирования амплитудным детектором

9 напряжение U обратной связи (фиг. 2д), которое суммнруется в сумматоре 7 с исходным преобразованным сигналом (фиг. 2а) и подается на инвертор б. В результате на выходе устройства фиксации нулевого уровня получается напряжение (фиг. 2в), в котором присутствует постоянная составляющая, не пропускаемая конденсатором 10, и все гармонические составляющие преобразованного напряжения в противофазе. При суммировании в сумматоре 5 эти составляющие компенсируются, что и позволяет значительно уменьшить постоянную времени интегратора 12 и соответственно уменьшить время установления выходного напряжения при вариации напряжения задающего генератора 1, что в целом улучшает метрологические характеристики источника стабилизированного переменного напряжения.

Таким образом, источник переменного напряжения позволяет на порядок и более повысить быстродействие за счет уменьшения длительности переходного процесса.