Усилитель м-дм с гальванической развязкой

Усилитель м-дм с гальванической развязкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

6 А1 ()9) (1!) (5!) 4 Н 03 F 3/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3926966/24-09 (22) 04.07.85 (46) 07.12.87. Бюп. Р 45 (71) Красноярский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" и Красноярский политехнический институт (72) А,И,Громыко, Г,M,Çoãðàô, В.М.Вбзмилов, С,П.Анисов и P,Â.Ìåëèкянц (53) 621.375.026 (088,8) (56) Мошин А;Т., Логинов А,С.

Инфанизкочастотные усилители бионапряжений с гальваническим разделением входа и выхода, — М,: Энергоатомиздат, 1983, с. 47-48. (54) УСИЛИТЕЛЬ Ы-ДМ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ

РАЗВЯ 3 КОЙ, (57) Изобретение относится к области средств измерения, контроля и автоматизации и обеспечивает повышение точности коэф, передачи и расширение динамического диапазона. Усилитель

М-ДМ с гальванической развязкой со" держит входной фильтр 1 нижних частот, преобразователь 2 напряжение— частота, элемент 3 гальванической развязки, широтно-импульсный демодулятор 4, преобразователь 5 частота— длительность импульсов, преобразователь 6 напряжение — ток, управляемый делитель 7 напряжения. Входной фильтр 1 ограничивает входной сигнал по частоте в диапазоне 0-30 Гц. По достижении входным сигналом уровня

10 В управляемый делитель 7 напряжения автоматически переключается с коэф.деления 1:1 на коэф. 1:10. Если на преобразователь 2 поступает напряжение с линейно-падающим участком, то на его выходе получается линейно-изменяющаяся частота. После прохождения через элемент 3 и дифференцирования сигнал преобразуется в положит, импульсы, поступающие на преобразователь 5, На его выходе фильтруется последовательность прямоугольных импульсов, период повторения которых или ширина обратно пропорциональна амплитуде входного сигнала. Высокая точность воспроизведения входного сигнала достигается выбором частотного диапазона преобразователя 5. Далее сигнал преобразуется в аналоговый, Введены преобразователи 2,5, 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области средств измерения, контроля и автоматиз ации, а именно к линейным усилителям и преобразователям напряжения постоянного тока с переменной составляющей до 30 Гц в унифицированный сигнал постоянного тока — 5 мА, ЦеЛь изобретения — повышение точности коэффициента передачи и расширение динамического диапазона.

На фиг.l представлена электрическая структурная схема предлагаемого усилителя; иа фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Услитель M-ДМ с гальванической развязкой содержит входной фильтр 1 нижних частот, преобразователь 2 напряжение — частота, элемент 3 гальванической развязки, широтно-импульсный демодулятор 4, преобразователь

5 частота — длительность импульсов, преобразонатель 6 напряжение — ток, управляемый делитель 7 напряжения, компаратор 8, делитель 9 напряжения, управляемый ключ 10.

Усилитель работает следующим образом.

Аналоговый сигнал поступает на вход входного фильтра 1, где ограничивается по частоте в диапазоне 0—

30 Гц, С выхода входного фильтра 1 ограниченный по частоте сигнал поступает на управляемый делитель 7 напряжения, а именно на делитель 9 напряжения и компаратор 8, С выхода последнего сигнал "0" или "1" поступает на вход управления управляемого ключа 10, При достижении входным сигналом уровня 10 В управляемый делитель 7 напряжения автоматически переключается с коэффициента деления 1:1 на коэффициент деления 1:10.

С выхода управляемого делителя 7 напряжения сигнал поступает на нход преобразователя 2, преобразующего напряжение входного сигнала в частоту.

Рассмотрим случай, когда на вход преобразователя 2 напряжение — частота поступает напряжение с линейно падающим участком (фиг,2,д), На выходе преобразователя 2 получает линейно изменяющуюся частоту — ЛЧМ-сигнал (фиг.2,Б). В усилителе M-ДМ с гальванической развязкой для удобства дальнейшей обработки ЛЧМ-сигналу придается импульсная форма. Отличие формы ЛЧМ-сигнала от сннусоидальной

8066 не имеет принципиального значения.

После прохождения через элемент 3 гальванической развязки ЛЧМ-сигнал

5 дифференцируется (фиг. 2, 5), положительные импульсы подают на вход преобразователя 5, сигналы на выходе которого имеют вид последовательности прямоугольных импульсов, период

10 повторения которых или ширина обратно пропорциональна амплитуде входного сигнала (фиг,2,z) С выхода сигнал, поступает на широтно-импульсный демодулятор 4, где детектируется, т.е, осуществляет преобразование сигнала с широтно-импульсной модуляцией н аналоговый сигнал (фиг,2,<). Высокая точность носпрси .ведения вход, ного сигнала достигается выбором частотного диапазона преобразовате„ ля 5. В данном случае приращение аналогового входного сигнала на

1 В вызывает уменьшение частоты преобразователя 5 на 500 Гц, т,е. мини25 мально достижимая погрешность устройства составляет 2 мВ. С выхода широтно †импульсно демодулятора 4 напряжение пропорционально входному сигналу поступает на вход преобразод0 вателя 6 напряжение — ток.

Все блоки усилителя полУчают электроэнергию от раздельных блоков питания, формула изобретения

1. Усилитель М-ДМ с гальванической развязкой, содержащий входной фильтр нижних частот, элемент гальванической развязки, а также последовательно соединенные широтно-импульсный демодулятор и преобразователь напряжение — ток, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности коэффициента передачи, между выходом входного фильтра нижних частот и входом элемента гальванической развязки введен преобразователь напряжение — частота, а между выходом элемента гальванической развязки и входом широтно-импульсного демодулятора введен преоб-. разователь частота — длительность импульсов.

2, Усилитель по п.l, о г л и ч аю шийся тем, что, с целью расши55 pBHHR динамическОГО диапазона ВыхОд входного фильтра нижних частот соединен с входом преобразователя напряжение — частота через управляемый делитель напряжения.

)358066

Составитель Н,Дубровская

Техред N.Äèäûê

Редактор И.111улла

Корректор М IJlapоши

Заказ 6007/55

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4