Автогенератор прямоугольного напряжения

Автогенератор прямоугольного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий, выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничителем напряжения, два основных токоэадаютих резистора, два основных дифференциальных операционных усилителя и блок питания, о тличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности , указанный блок питания выполнен с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания всех операционных усилителей схемь, каждый вывод первичной обмотки выходного трансформатора через основной токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом Данного усилителя, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом одной из двух введенных в трансформатор обмотйк обратной связи, второй вывод которой соединен с указанным выводом первичной обмотI КИ . 2. Автогенератор по п. 1, о т л и-д чающийся тем, что, с целью g увеличения мощности нагрузки, введе (Л ны две группы и дополнительных операционных усилителей и токозадающи х, резисторов, причем каждый из них подключен к схеме аналогично.основным операционным усилителям и резисто- S рам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll>

g (5l) Н 0 2 М 7 / 5 3 7; G 0 1 В 7 / 0 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ! с

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ нен с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания

-всех операционных усилителей схемы, каждый вывод первичной обмотки вы.ходного трансформатора через основной токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом данного усилителя, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом одной из двух введенных в трансформатор обмотск обратной связи, второй вывод которой соединен с указанным выводом первичной обмот- е ки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3412877/24-07 (22) 24.03,82 (46) 15.09. 83. Ьюл. Р 34 (72) A.Н. Волдорин и Г.Н. Кирюшин (71), Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 621 ° 314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, Р 769306; кл. (j 01. В 7/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3357944/24-07, кл. Н 02 М 7/537, 25.11.81. (54)(57) 1. АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий. выход ной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничителем напряжения, два основных токозадающих резистора, два основных дифференциальных операцион- ных усилителя и блок питания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, указанный блок :итания выпол2. Автогенератор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения мощности нагрузки, введены две группы и дополнительных операционных усилителей и токозадающих. резисторов, причем каждый иэ них под ключен к схеме аналогично. основным операционным усилителям и резисторам. г 1042147 2

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования постоянного напряжения в переменное прямоугольное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки выходного трансформатора. При выполнении выходного трансформатора с подвижным магнитопроводом он может выполнять роль инДуктивного датчика перемещения, Известны автогенераторы прямоуголь ного напряжения с выходным трансформатором, выполняющим роль индуктивного датчика перемещения, в которых используются транзисторные усилители и двухполярный ограничитель напряжения, шунтирующий первичную об мотку выходного трансформатора 11) .

Известные автогенераторы имеют невысокую стабильность амплитуды частоты выходного напряжения и не могут запускаться при медленном нарастании питающего напряжения.

° Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является автогенератор, в котором в качестве усилителей использованы дифференциальные операционные усилители с двумя токозадающими резисторами, включенными в их выходную цепь, причем каждый из усилителей подключен по цепи питания к двухполярным выходам отдельных блоков питания 12) .

Однако наличие двух независимых блоков питания, каждый иэ которых имеет два гальванически связанных выхода противоположной полярности, существенно усложняет данное устрой. ство и снижает его надежность.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в автогенераторе прямоугольного напряжения, содержащем выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничите- лем напряжения, два основных токозадающих резистора, два основных дифференциальных операционных усилителя и блок питания, указанный блок питания выполнен с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания всех операционных усилителей схемы, каждый вывод первичной обмотки выходного трансформатора через основной токозадающий резистор соединен с выходом основного операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом дан ного усилителя, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом одной иэ двух введенных в трансформатор обмоток обратной связи, второй вывод которЬй соединен с укаэанным выводом первичной обмотки.

С целью увеличения мощности нагрузки в автогенератор могут быть введены две группы дополнительных операционных усилителей и токозадающих резисторов, причем каждый из них подключен к схеме аналогично основным операционным усилителям и резисторам.

На чертеже представлена принципиальная схема автогенератора.

Автогенератор содержит блок питания постоянного напряжения 1, к выходу которого подключены цепи питания дифференциальных операционных усилителей 2 и 3, инвертирующие входы каждого из которых соединены непосредственно с собственными выходами усилителей. Неинвертирующие входы усилителей соединены с собственным выходом через собственную обмотку положительной обратной связи 4„ 5 и резисторы 6 и 7. Первичная обмотка

8 выходного трансформатора 9, зашунтированная встречно соединенными стабилитронами 10, подключена между точками соединения обмоток положительной обратной связи с резисторами би 7.

Трансформатор 9 при использовании в роли датчика перемещения может иметь подвижную часть магнитопровода

11, измерительную обмотку 12, подключенную ко входу детектора с фильтром 13.

Кроме того, устройство содержит два одинаковых блока 14 и 15 усилителей. Каждый блок представляет собой набор, состоящий из и операционных ,,усилителей, инвертирующие входы уси35 лителей соединены с собственным выходом. Все неинвертирующие входы усилителей блока объединены. Объединены также и выходы усилителей блока через собственный токоэадающий ре40 зистор. Выводы питания усилителей . объединены и подключены к выходу блока питания 1. Входные клеммы каждого иэ блоков усилителей, а именно объединенные неинвертирующие входы усилителей и объединенные резисторы, подключены параллельно входным клеммам основного усилителя, т.е. к обмотке положительной обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

При подключении напряжения питания к основной паре усилителей на их выходе появляется напряжение той или иной полярности. Благодаря несимметрии схемы и положительной обратной связи осуществляемой через взаимную индуктивность обмоток, это напряжение имеет крутой фронт и при достижении напряжения на стабилитронах

10, равного напряжению стабилизации, усилители превращаются в стабилиза— торы тока. Таким образом; побоем стабилитронов заканчивается процесс формирования фронта выходного напряжения усилителей. Причем обмотки

1042147

Составитель В. Моин

Редактор Н. Горват ТехредМ.Гергель Корректор О.Тигор

Заказ 7144/55 Тираж .687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4 положительной обратной связи в ключены таким образом,. что образуют на выходах усилителей напряжения проти- воположного знака. По окончании фронта импульса начинается формирование его вершины. Этот процесс идет за счет уменьшения тока через стабилитрон и соответствующего увеличе-. ния тока через индуктивнОсть первичной обмотки трансформатора. Причем суммарный ток через индуктивность и : 10 стабилитрон практически не изменяет-. ся. Когда ток через стабилитрон будет равен нулю, стабилитрон закрывается . При этом на обмотках обратной связи напряжение изменяет скачком свою полярность, что приводит к скачкообразному изменению выходного напряжения усилителей и открыванию (пробою) стабилитро-.. нов обратной полярности. Весь про- цесс повторяется вновь. К первичной обмотке трансформатора приложено прямоугольное напряжение стабильной частоты и амплитуды. Перемещение подвижной части .магнитапровода однозначно, причем с высокой точностью, связано с выходным напряжением постоянного тока. Перемещение магнитопровода вызывает изменение взаимоиндуктивности только измерительной обмотки трансформатора, взаимная индуктивность первичной обмотки и обмоток положительной обратной связи остается неизменной.

Предложенное устройство имеет только один блок питания с одиночным выходом, что упрощает его выполнение и повышает надежность.