Автогенератор прямоугольного напряжения

Автогенератор прямоугольного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована первым двухх полярным ограничителем напряжения, первый и второй/дифференциальные one- ршхионные усилители, выходы каждого из которых через соютветствеано первый и второй токозадаюшие реансторы сседнне « ны с выводами указаннойпера9{пшой odMOiv ки, и блок питания с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питанш операционных усилителей, о т пинающийся тем, что, с келью уменьшения массы и габаритов, в него введены третий и четвертый операцион нью усилители, которые по выходусоединены соответственно через третий я четвертый токозадающие резисторь с выводами введенного второго двухполярного ограничителя напряжения и с неинвертирукнцим входом соответственно первого . в второго операционных усилителей, а по. цепи питания подключены к выходу блока питания, причем, инвертирукяцие 1входы первого и третьего усилите;юй обьединены и подклю1чены к точке соединенш первого резистора с выводом уха-i занной обмотки, инвертируюрше входы второго и четвертого усилителей объединены и подключены к точке соединения втерого резистора с выводом указанной обмотки, неинвертируюший вход третьего усилителя подключен к точке соединения четвертого резистора со вторым ограничителем напряжения, а веинвертируюший вход четвертого усилителя подключен к точке соединения третьего резистора со вторим га раничитепв / Ябн 00 Сл пряжения. М ел

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ...Я0„„1 35757

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3414658/244)7 (22) 26,03.82 (46) 15.08.83. Бкк. М 30

{72) Г. Н. Кирюшин, К. Л. Куликовский, В. Я. Купер и О. А. Липатов-. (71) Куйбь|аевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический инсти тут им. B. В. Кубышева (53) 621.314.58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l4 769306, кл. 601 В 7/00, 1980. . 2. Авторское свидетельство СССР

no . заявке М 3412877/24-07, кл. Н 02 М 7/537 23.03.82.. (54) (57) АВТОГЕЙЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий. выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована первым двух» полярным ограничителем напряжения, первый и второй, дифференциальные операционные усилители, выходы каждого si

«оторих через соответственно первый и второй токозадаюшяе реэистори coegsae ны с выводамн укаэанной. первичной обмот ки, и блок питания с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания операционных усилителей, о т

3 Н 02 М 7/537 G 01 В 7/00 личающийся тем,что,сцелью уменьшения массы и габаритов, в него ввецены третий н четвертый операцион ныл усилители, которые .по выходу coe" динены соответственно через третий и четвертыйй токозадаюшие резисторы с выводами введенного второго двухполярного ограни; ителя напряжения и с .неинвертирующнм входом соответственно первого н второго операционных усилителей, а по цепи питания подключены z выходу блока питания, причем инвертирукяцие входы первого и третьего усилителей обьединены и подключены к тсчке соеди ненни первого резистора с вмводом ука; эанной обмотки, инвертируюшие входы

У k второго и четвертот о усилителей обьединены и подключены к точке соединения втерого резистора с выводом укаэанной обмотки, неинвертируюший вход С» третьего усилителя подключен к точке соединения четвертого резистора со вто рым ограничителем напряжения, а неинвертнруюший вход четвертого усилителя цодключен к точке соединения третьего резистора со вторим ограничителем на п ряжения.

1 10357

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования постоянного в переменное прямоугольное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки выхоцного трансформатора, IIpEимущественно в системах автоматики, например в инцуктивных датчиках перемещения с подвижным магнитопроводом указанного трансформатора.

Известны автогене раторы прямоуголь- 10 ного напряжения с выходным трансформатором, выполняющим роль индуктивного датчика перемещения, в которых используются транзисторные усилители и цвухполярный ограничитель напряжения, шунтирующий первичную обмотку выход«, ного трансформатора t 1) .

Однако автогенераторы данного типа имеют невысокую стабильность амплитуцы с и частоты выхоцного напряжения и не 20 могут запускаться при медленном нарастании питающего напряжения, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоге. нератор прямоугольного напряжения, в 2S котором в качестве усилителей использованы дифференциальные операционные усилители, на выхоце которых включены токозацаюшие резисторы, а цепь питания соецинена с однополярным выхоцом блока питания, причем выходной транс» форматор имеет цополнительно две обмот»ки положительной обратной связи, обеспечивающие лавинообразный характер переключения усилителей в автогенератор35 ном режиме $2) .

Оцнако размещение на трансформаторе двух дополнительных обмоток увеличивает его массу и габариты.

Пель изобретения - уменьшение массы и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в автогенератор прямоугольного напряжения, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого 4> шунтирована первым цвухполярным Ъграничителем напряжения, первый и второй дифференциальные операционные усилители, выхоцы каждого из которых через соответственно первый и второй токо- 50 задающие резисторы соединены с . выводами указанной первичной обмотки, и блок питания с одним оцнополярным выходом, к которому поцключены tteaa питания операционных усилителей, введе- 5 ны третий и четвертый операционные усилители, которые по выходу соединены соответственно зэрез третий и четвер57 2 тый токоэадаюшие резисторы с вывоцами введенного второго двухполярного ограничителя напряжения и с неинвертирующим вхоцом соответственно первого и второго операционных усилителей, а по цепи питания подключены к выходу блока питания, причем инвертируюшие входы первого и третьего усилителей, обьединены и подключены к точке соединения первого резистора с выводом указанной обмотки, инвертируюшие.вхоцы второго и четвертого усилителей объединены и подключены к точке соецинения второго резистора с вывоцом указанной обмотки, неинвертирующий вхоц третьего усилителя подключен к точке соединения четвертого резистора со вторым ограничителем напряжения, а неинвертирующий вхоц четвертого усилителя под-.ключен к точке соединения третьего резистора со.вторым- ограничителем напря жения.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного автогенератора.

Устройство содержит четыре 1, 2, 3 и 4 дифференциальных операционных уси- лителя. Выход усилителя 3 через резистор 5 соединен с неинвертирующими входами усилителей 1 и 4. Выхоц .усилителя 4 . через резистор 6 соединен с неинвертирующими входами усилителей 2 и 3. Между неинвертирующими вхоцами усилителей 1, 4 и 2 и 3 поцключен ограничитель напряжения в виде встречно соединенных стабилитронов 7. Выхоц усилителя 1 через резистор 8 соецинен с инвертируюшими вхоцами усилителей 1 и 4, а выход усилителя 2 через резистор 9 подключен к инвертируюшим вхоцам усилителей 2 и 3, Межцу инвертирующими вхоцами усилителей 1, 4 и 2 и 3 поцключена первичная обмотка трансформато-ра 10, зашунтированная ограничителем напряжения в виде встречно соединенных стабилитронбв 11, Вторичная обмотка трансформат1ора подключена к де гектору с фильтром 12. Трансформатор содержит подвижную часть магнитопровода 13, Блок 14 пцтания постоянным напряжением соединен с соответствующими выводами. питания операционных усилителей.

Устройство работает следующим обра зом.

При включении напряжения питания в силу некоторой несимметрии режимов в элементах схемы íà sbrxogax усилителей 1, 4 и 2 и 3 образуется скачок выходного напряжения различной полярности. В мо

3 1035 мент времени, когда разность напряжения на выходах усилителей, например, 1 и 2. достигает значения стабилизации стабилит ронов 11, происходит фиксация этого напряжения на входе усилителей 2 и 3, что приводит к стабилизации тока через стабилитроны 7 напряжения на стабилитронах 11, а следовательно, и на входах. усилителей 1 и 2. Это, в свою очередь, застабилизирует ток через стабилитро- ц> ны 11 и, следовательно, еще больше эастабилиэирует.напряжение на этих стабилитронах и т,д. Таким образом, про» исходит стабилизация по принципу кольца с высокой точностью. f5

В момент указанного выше скачка напряжения на стабилитронах ток через индуктивность обмотки трансформатора не течет, Весь ток в этот момент проходит через стабилитрон 11. Далее, по- 2О скольку ток через резисторы 5„6 и 8, 9 постоянен, то ток через индуктивность может изменяться только за счет изменения тока через стабилитрон. В моменв времени,. когда ток через стабилитрон 25 меньше начального тока стабилизации, стабилитрон скачком изменяет свои . параметры, что прйводит к скачкообразному изменению полярности ЭДС само787 4 индукции обмотки и к "пробою" стабилитронов другой полярности, т.е., например, если прежде были пробиты нижние по схеме стабилитроны, то тепефь будут пробиты верхние по схеме и полярность напряжения на обмотке изменится на противоположную Следовательно, к обмотке возбуждения трансформатора будет приложено прямоугольное переменное напряжение с высоким коэффициентом стабилизации по амплитуде и частоте, ибо частота определяется индуктивностью и величиной тока через стабилитрон, а ток стабилен с высоким коэффициентом стабилизации. При этом, так как входные напряжении усилителей составляют вольты, а температурный дрейф - микровольты, то температурная погрешность изменения частоты и амплитуды выходного напряжения ничтожно мала,, По сравнению с прототипом в предлагаемой схеме отсутствуют дополнительные обмотки трансформатора, что уменьшает его массу и габариты и всего устройства в целом, так как при использовании гибридно-ин*егральной технологии масса и габариты дополнительных усилителей и резисторов значительно меньше чем тран- сформатора.

ВНИИПИ Заказ 5851/57 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП . Патент, г. Ужгород, ул. Проек-чая, 4