Широкополосный дифференциатор переменного тока для систем автоматического регулирования

Широкополосный дифференциатор переменного тока для систем автоматического регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Класс 42m, 14,З

21с, 4650

42d, 10

Заявлено 13Х11.1963 (№ 847141/26-24) МПК G 061

6 05g

6 Old

Государственный

1гомитет по делам изобретений, и открытий СССР

Опубликовано 22.VII,1964 г. Бюллетень № 13

УДК

Дата опубликования описания 6.Х.1964

Авторы изобретенияГ. Ф. Зайцев и М. П. Огулов

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАТОР ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

i p„= 1т $1п 2t $1П 00 /, н

Ippg< —— пг Ip+ l sin Q + —, +

/ Т„

+2п 7т$1п 2 — со$ ((— 4 ) 20

Поаписная группа № 145

Известны широкополосные дифференциаторы переменного тока для систем автоматического регулирования, содержащие входной трансформатор, ограничитель амплитуды, трансформатор опорного напряжения.

Предложенный дифференциатор отличается тем, что ограничитель амплитуды содержит два параллельно и встречно соединенных диода с активным регулировочным сопротивлением, причем конденсатор и последовательно соединенные нагрузка и диод включены параллельно ограничителю и вторичной обмотке трансформатора опорного напряжения, или содержит две параллельные ветви ограничителя, что позволяет получить низкоомный выход, уменьшить габариты и стоимость устройства и исключить влияние опорного напряжения на цепь входного сигнала.

На фиг. 1 и 2 представлена принципиальная схема дифференциатора соответственно в однотактном и двухтактном режимах.

Ограничитель амплитуды полупериодов переменного тока содержит два параллельно и встречно соединенных диода Дг и Д с активным регулировочным сопротивлением К„, включенным последовательно с диодом Д, а конденсатор Сг и последовательно соединенные нагрузка 1,„и диод Дз включены параллельно ограничителю и вторичной обмотке 11 трансформатора Тр опорного напряжения U,„. Работа устройства заключается в следующем. Входной сигнал, изменяющийся по закону

5 подается через трансформатор Тр,, где

I sin Ûâ

10 дифференцируемый сигнал, up — несущая частота. Опорный ток изменяется по закону г.: Ipsjllmpt

Значение тока для огибающей выходных им15 пульсов схемы определяется соотношением

Следовательно, огибающая выходных импульсов тока состоит из трех составляющих: постоянной составляющей mlp, составляю25 щей, пропорциональной огибающей входного тока с запаздыванием на полпериода несущей частоты, и составляющей, пропорциональной производной (в области низких частот Й) от огибающей входного тока с за30 паздыванием на четверть периода несущей

163659

10 частоты. Для реальных систем автоматиче2 ского регулирования отношение — ((1, когда о д о з1п —: = —:, а составляющие огибаю2 <оо 2 ю<, щей сигнала и производной будут незначительны. Опережение 9 (й), вносимое дифференциатором, определяется как

v(o) = arctg2T

Таким образом, для получения большого опережения огибающей в области низких частот модуляции необходимо увеличить период Т. «Чистая» производная получается при Т = oo. Для получения больших значет ний Т необходимо уменьшать отношение — . и

Это приводит к большим габаритам схемы и к уменьшению постоянной составляющей выходного напряжения (см. формулу 1), налиФ чие которой является необходимым условием отсутствия нелинейных искажений схемы.

Эти два недостатка исключаются введением ограничителя отрицательных полупериодов.

Благодаря ограничению отрицательных полупериодов тока удается компенсировать затухание схемы. При соответствующей настройке схемы путем изменения R ограничителя и выбора значения опорного тока I> на выходе дифференциатора выдается сигнал, пропорциональный производной от огибающей входного напряжения или тока (что соответствует постоянной времени производной

Т = cx>). Для исключения влияния опорного напряжения U„, на цепь входного сигнала и компенсации постоянной составляющей дифференциатор выполнен по двухтактной схеме (см. фиг. 2), в которой опорное напряжение

U,„ вводится в среднюю точку вторичной обмотки П входного трансформатора Тр, и ограничители содержат две параллельные ветви, а конденсаторы С> и Сз и последовательно соединенные нагрузки и диоды Д4 и Д5 включены параллельно каждой ветви ограничителей и вторичной обмотке II трансформатора Тр2 опорного напряжения. В этой схеме также получается большой коэффициент усиления по производной.

Предмет изобретения

1. Широкополосный дифференциатор переменного тока для систем автоматического регулирования, содержащий входной трансформатор, вторичная обмотка которого нагруже15 на на ограничитель амплитуды полупериода переменного тока, на вторичную обмотку трнсформатора опорного напряжения и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью получения низкоо много выхода, умень20 шения габаритов и стоимости изготовления устройства, в нем ограничитель амплитуды полупериодов переменного тока содержит два параллельно и встречно соединенных диода с активным регулировочным сопротивлением, включенным последовательно с одним из диодов, а конденсатор и последовательно соединенные нагрузка и диод включены параллельно ограничителю и вторичной обмотке трансформатора опорного напряжения, ч0 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния опорного напряжения на цепь входного сигнала и компенсации постоянной составляющей, оно содержит две параллельные ветви ограничиЗ5 телей амплитуды полупериодов переменного тока, а конденсаторы и последовательно соединенные нагрузка и диод включены параллельно каждой ветви ограничителей и вторичной обмотке трансформатора опорного

40 напряжения, включенной в среднюю точку вторичной обмотки входного трансформатора.

Ь

+u2 Z

Составитсль Т. Лебедева

Редактор Н. Копылова Текред А. А. Камышникова Корректор M. П. Ромашова

Заказ 2232!1 Тираж 800 Формат бум. 60+90,>

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, д. 2