Калибратор переменного напряжения

Калибратор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для создания низкочастотных калибраторов напряжения переменного тока и является дополнительным к авт.св. № 900464. Цель изобрете 1ия - повы- . шение точности работы устройства. Калибратор содержит задающий генератор , регулирующий блок 2, усили- ., тель 4 мощности, компаратор 5, источник 6 опорного напряжения, усилитель 7 рассогласования, аттенюатор 8, интегратор 9 и блок 10 умножения. Введение выпрямителя 12, интегратора 13 и сумматора 14 позволяет компенсировать низкочастотную погрешность. При введении сумматора 15 появляется возможность использовать калибратор как прецизионный источник переменного напряжения с калиброванньтм уров & нем нелинейных искажений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (1!) (511 4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТСРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(61) 900464 (21) 3832520/24-21 (22) 29.12,84 (46) 07.10.86. Бюл. У 37 (7?) )().Г.Свинолупов, М.С.Ройтман, А.Н.Сушенцев, Н.Н.Подкопаев и С.Я.Савельев (53) 621,373(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 900464, кл. Н 03 L 5/00, 29.05.80. (54) КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для создания низкочастотных калибраторов напряжения переменного тока и является дополнительным к авт.св.

У 900464. Цель изобретения — повышение точности работы устройства, Калибратор содержит задающий генератор 1, регулирующий блок 2, усилитель 4 мощности, компаратор 5, источник 6 опорного напряжения, усилитель 7 рассогласования, аттенюатор

8, интегратор 9 и блок 10 умножения.

Введение выпрямителя 12, интегратора

13 и сумматора 14 позволяет компенсировать низкочастотную погрешность.

При введении сумматора 15 появляется возможность испольэовать калибратор . как прецизионный источник переменного напряжения с калиброванным уровнем нелинейных искажений. 1 з .п. ф- JIbl 1

126272,7

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям, направлено на создание низкочастотных калибраторов напряжения переменного тока и явля.ется усовершенствованием известного устройства по авт.св. Ф 900464.

Целью изобретения является повышение точности работы за счет компенсации низкочастотной погрешности, расширение функциональньж 10 возможностей путем обеспечения возможности использования устройства как прецизионного источника переменного напряжения с калиброванным уровнем нелинейных искажений. 15

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Калибратор переменного напряжения содержит задающий генератор 1, выход которого соединен с входом регулиру20 ющего блока 2, выходом соединенного с вьжодной шиной 3 через усилитель 4 мощности, компаратор 5, два входа которого подключены соответственно

25 к источнику 6 опорного напряжения и выходной шине 3, а выход через усилитель 7 рассогласования — к управляющему входу регулирующего блока 2, последовательно включенные между выходной шиной 3 и вторым входом усили30 теля 7 рассогласования регулируемый аттенюатор 8, интегратор 9, блок 10 умножения, второй вход которого подключен к выходной шине 3, разделитель-. ный конденсатор И, первая обкладка 35 которого подключена к выходу блока

10 умножения, вторая обкладка — к неинвертирующему входу усилителя 7 рассогласования, выпрямитель 12, дополнительный интегратор 13, первый 40 сумматор 14, первым входом и выходом включенный между второй обкладкой разделительного конденсатора ll u неинвертирующим входом усилителя 7 рассогласования, второй вход первого 45 сумматора соединен с выходом выпрямителя 12, вход которого соединен с выходом дополнительного интегратора

13, вход которого соединен с выходом блока 10 умножения, второй сум- 50 матор 15, включенный своим первым входом и выходом между выходом регулирующего блока 2 и входом усилителя

4 мощности, а второй вход сумматора 15 соединен с шиной 16 управле- 55 ния.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода задающего генера. тора 1 поступает на выходную шину 3 через регулируюший блок 2, сумматор

15 и усилитель 4 мощности, на шину

16 поступает сигнал с входа калибратора. Управляющий сигнал для регулирующего блока 2 образуется на выходе усилителя 7 рассогласования, на неинвертирующий вход которого поступает сигнал с выхода компаратора

5. Последний производит. сравнение переменного сигнала с вьжодной шины

3 калибратора и постоянного сигнала с выхода источника 6 опорного напряжения. На неинвертирующий вход усилителя 7 рассогласования через сумматор 14 поступают сигналы, компенсирующие напряжение второй гармоники и погрешность компарирования в области низких частот.

Сигнал с выходной шины 3 поступает одновременно на вход 17 и через регулируемый аттенюатор и интегратор на вход 18 блока 10 умножения, с выхода которого через конденсатор 11 поступает первый на вход, а через интегратор 13 и выпрямитель

12 — на второй вход сумматора 14.

Принцип компенсации низкочастотной погрешности компарирования основан на формировании постоянного напряжения, амплитуда которого с изменением частоты задающего генератора изменяется по тому же закону, что и низкочастотная погрешность компарирования. С этой целью в калибратор дополнительно введен интегратор 13, выпрямитель 12 и сумматор 14.

В реальной схеме данные узлы могут быть выполнены соответственно на основе RC-цепи, пикового детектора и резистивного сумматора. (Вводное напряжение блока 10 умножения можно представить в виде

u„,„(t) =z„,„(t) (о„,„, (с) к, к,) к... где U„,„ (t) - выходное напряжение

ВЫ „ блока 10 умножения;

U „x (t) — выходное напряжение "Э калибратора по шине 3;

К -Кю - коэффициенты передачи регулируемого аттенюатора 8, интегратора

9 и блока 10 соответственно.

Коэффициент передачи интегратова 9 равен

1262727

К = ч 1+ (и=., * г где 1 — по

9 ц »1, 9 при

20

Uzr 0 г ° °

К ° ° г

35 стоянная времени интегратора 9.

Поскольку К и К„ — величины постоянные и выходное напряжение интегратора сдвинуто на угол =90 ото носительно напряжения на его входе> то в результате перемножения квадратурных напряжений на выходе блока !

О умножения получим

У U e x

И (t) = ---„------ s in 2ut вью "ч

° ° ° ) где г — суммарный коэффициент передачи блоков аттенюатора и перемножителя.

Если модуль коэффициента передачи интегратора 13 представить как

1 1

K = - --- = -„"- при 637, >)1, 1+(., ) где К, — модуль коэффициента пере-. дачи интегратора 13; ь, — постоянная времени интегратора 13; тогда напряжение на выходе выпрямителя 12 равно

5 E Usbiix вы „„ = („Д ) (-„ где Я вЂ” коэффициент преобразования выпрямителя 12, В предлагаемом устройстве для компенсации низкочастотной погрешности напряжение с выхода выпрямителя 12 0 „„ через сумматор 14 поступает на неинвертирующий вход усилителя 7 рассогласования. При 4О этом фазировка напряжений 0вы„„ и

Ов„„„ на входах его такова, что низкочастотная погрешность компенсируется.

Таким образом, формирование с по-45 мощью интегратора 13 и выпрямителя

12 постоянного напряжения снижает низкочастотную погрешность и тем самым повышает точность калибровки уровня выходного напряжения калибра- 50 тора.

С целью расширения функциональных воэможностей калибратора в него дополнительно введен сумматор 15. При подаче на шину 16 напряжений частот, 55 кратных частоте выходного напряжения задающего генератора 1, напряжение на шине 3 калибратора будет равно

0 „„,(t) =U,,„, (t) +0„,„(t), где U„,„ (t) — напряжение 1-й гармоники в спектре выходного сигнала;

0 ыÄ (t) " напряжение и-й гармоники в спектре выходного сигнала;

n - номер гармоники.

Поскольку 0вы„ (t)=K К U,„ (t)1 где К - коэффициент усиления усили1 теля 4 мощности;

К - коэффициент передачи суммаЕ тора 15;

0 (t) — напряжение ь -й гармоники на

ВХп шине 16 калибратора. и К„, К -const, то уровень h -й гармоники в спектре выходного сигнала однозначно определяется амплитудой напряжения на шине 16.

Если 0вык (t)= 2 U„ sin n t, то р коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения калибратора опре-. деляется как где К„ — коэффициент нелинейных искажений;

О» уЦг и Оч — амплитуды гармонических составляющих, и поскольку 1„ г =consix так как представляет собой выходное напряжение калибратора, то за счет введения сумматора 15 появляется возможность использования калибратора, как прецизионного источника переменного напряжения с калиброванным уровнем нелинейных искажений, Таким образом, в калибраторе переменного напряжения за счет введенных интегратора, выпрямителя, нервого и второго сумматоров повышается точность калибровки выходного напряжения и расширяются его функциональные возможности.

Формула изобретения

1, Калибратор переменного напряжения по авт.св. Iix 900464> о т л ич а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения точности работы за счет

1262727

Составитель А.Горбачев

Редактор А.Р!андор Техред А.Кравчук Корректор О.Луговая

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Заказ 5446/58

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4

5 компенсации низкочастотной погрешности, н него введены выпрямитель, дополнительный интегратор, первый сумматор, включенный между разделительным конденсатором и неинвертирующим входом усилителя рассогласования, причем второй вход первого сумматора соединен с выходом выпрямителя, вход которого сое— динен с выходом дополнительно—

ro интегратора, вход которого соединен с выходом блока умножения. а

2. Калибратор по и. 1, о т л иа ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения воэможности использования устройства как прецизионного источника переменного напряжения с калиброванным уровнем нелинейных искажений, в него введен второй сумматор, включенный первым

10 входом и выходом между выходом регулирующего блока и входом усилителя мощности, а второй вход сумматора соединен с шиной управления,