Дифференцирующее корректирующее устройство
Патент 473985
Авторы
Дифференцирующее корректирующее устройство
Иллюстрации
Реферат
ч
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
473985
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 27.08.73 (21) 1955293/18-24 с присоединением заявки %в (23) Приоритет
Опчбликов!по 14.06.75. Бю !ле!еп!, Х> 22 (51) Ч, 1(,!, G 0511 5, О)
Ci 05! !/26
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УД1(621.3(088,8) Дата опубликовя!шл OI1tte IIIIIII 22.03.70 (72) Лвторы изобретения
Ю. А. Еремеев, И. А. Петрусенко и 1(. Н. Фалеев (71) Заявитель (54) Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц И Р У Ю Щ Е Е 1(О Р Р Е КТ И Р У 10 Щ Е Е
УСТРОЙСТВО
Изооретение относится к устройствам автоматики и предназначено для дифференцирования и сглаживания напряжения постоянного тока.
Известно дифференцирующее корректирующее устройство, (Д1(У), содержащее пя входе масштабный резистор, соединенный с усилителем постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены последовательно интегратор и резистор.
Предлагаемое устройство содержит дифференцирующий трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входу устройства, двухполупериодный выпрямитель, соединенный со вторичной обмоткой дифференцирующего трансформатора, автономный источник питания, два ограничительных резистора, два транзистора и усилитель, вход которого соединен с двухполупериодным выпрямителем, а выход связан через ограничительные резисторы с базами транзисторов, эмиттеры которых соединены между сооой и с явтономо!!!м источником питания, я коlлекторы связаны между собой через резистор обратной связи. Это позволяет обеспечить положительную фазу выходного напряжения при малом коэффициенте усиления, что уменьшает амплитуду помех па выходе устройства и расширяет его динамический диапазон.
Ня фпг. 1 даня электрическая схема предлагаемого устройства; па фиг. 2 — I;tesoittt,tc характеристики ДКУ.
Предложе!шое устройство содержит масштабный резистор 1 па входе пефязоиивертпрующего усилителя 2 IlocTOIIIIIIOI тока, II цепь отрицательной обратной связи которого включен интегратор 3 с резистором 4; днфферепцирующий трансформатор 5 (разделяет электрические цепи), первичная обмотка кот,lporo соединена с источником входного сигналя, а вторичнял обмотка подключсtt t к усилителю 6 через диоды 7, 8, образу!оп!Ile двухполупериодпый выпрямитель. К выходу
15 усилителл 6 подклпочеllы два транзистора 9, 10, базы (через ограничительные резисторы 11 и 12) и эмиттеры которых сдвоеиы включены между выходом усилителя 6 tl;IBтоно .1!пыъ! источником 13 пит
to! o тока. Таким образом «o:l:tel!sop!tee цеп и транзисторов 9, 10 шунтпруют резистор 4
25 сопротивление этого участка цепи равно
R 1 т
R - - R, где R, — сопротивление коллекторпой ц 1111 зо транзисторов 9, 10 при прохож.!473985 ннп максимального тока управления через цепь эмиттер-база каждого транзистора, R — сопротивление резистора 4.
Если сопротивление коллекторных цепей велико, то общее сопротивление этого участка цепи практически будет равно сопротивле ию резистора 4 (R), если мало — то сопротивление этого участка цепи будет R., В системах управления часто входной сигнал ДКУ имеет малый ток, т. е. внутреннее сопротивление источника входного сигнала значительное, тогда на входе трансформатора
5 включается согласующий транзисторный каскад — эмиттерный повторитель (на чертеже не показан).
На фиг. 2, где изображены частотные характеристики ДКУ, приняты следующие обозначепия:
f — частота изменения входного напряжения ДКУ;
1 частота, соответствующая постоян2лТ, ной Т, времени устройства;
4; f3 — частоты, соответствующие предельным значениям сопротивления R, A=201g jXU (!о>)(— коэффициент усиления ДКУ;
%(j0>) = "" 1 передаточная функция („, (1с>)
ДКУ;
q:=artgAv(j0>) — фаза выходного напряжения;
13 — амплитудно-частотная характеристика устройства при отключенном трансформаторе 6;
14, 15 — амплитудно- и фазочастотиая характеристики ДКУ при работе регулятора усиления.
Работа ДКУ происходит следующим образом.
Дифференцируемое входное напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора 5 и одновременно через масштабный резистор 1 на вход усилителя 2, где оно алгебраически суммируется с выходным напряжением интегратора 3, поступающим на вход усилителя 2 через цепочку, ооразованную резистором 4 и коллекторными цепями транзисторов 9, 10. Полученное таким образом напряжение рассогласования усиливается усилителем 2 и,поступает на выход, ДКУ и вход интегратора 3. Напряжение рассогласования на входе усилителя 2, а следовательно, и напряжение на выходе ДКУ, зависит от величины отношения
R Rò
R+R;
В ходпое напряжение U,„ïîñòóï!!!âøåå на входной дифференцирующий трансформатор 5, диффереицируется, выпрямляется диодами 7, 8 и в виде двухполупериодного выпрямленного напряжения поступает па вход усилителя 6. Усилитель обеспечивает измепенис сопротивлешгя коллекторных цепей транзисторов 9, 10 пропорционально производной от входного сигнала. Источник 13 питания усилителя 6 при этом должен быть авто5 иомным, чтобы исключить взаимное влияние между цепями усиления усилителя 2 и интегратора 3. С увеличением частоты входного сигнала (f » f ), увеличивается коэффициент усиления усилителя 2, но при этом увеличи10 вается и напряжение на выходе усилителя 6, создавая ток управления для изменения сопротивления коллекторных цепей транзисторов 9, 10. Дальнейшее увеличение пастоты входного сигнала вызывает пропорциональное
15 уменьшение указанного сопротивления и при частоте 1=1з оно достигает своего минимального значения (R, мин.) .
Передаточная функция приведенного ДКУ на частотах f < fq будет:
> т i i U вы„(J(>) R 1 i j» и ()о>)
11„,(1») Ri т 1. —, па частотах f) f> примет вид:
Й Йт
Ы „... +Rj T1+1
>ч () о>) = „+ 1 >
Т> jo> —, -
R, где з0 Т> = —,Т, -- 0,001Т!, К ) К.
Л, R,. — сопротивление выходного каскада интегратора 3, R! — сопротивление резистора 1.
Из приведенных выражений следует, что фаза выходного напряжения U,.çàâèñèò от соотношения постоянных Т,, T! времени. При работе ДКУ коэффициент усиления его уменьшится в «m» раз, во столько же раз уменьшится величина амплитуды помех, где гп =
М (1»)/ - — ", — + Rc
R R
45 R - ; R.
Отсюда видно, что величина положительной фазы выходного напряжения U,„, остается неизменной.
Таким образом в предлагаемом лииейном
50 дифференцирующем корректирующем устройстве постоянного тока достигается уменьшение диапазона изменения коэффициента усиления в «m» раз в диапазоне дифференцирования, при неизменном значении положительной фазы q> выходного напряжения.
Предмет изобретения
Дифференцирующее корректирующее устройство, содержащее на входе масштабный резистор, соединенный с усилителем постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включены последовательно интегратор и резистор, отличающееся тем, 473985 Рог 1
А (od) Составитель 3. Маркова
Техред Л. Казачкова Корректор T. Добровольская
Редактор Н. Коган
Заказ № 7490 Изд. ¹ 1516 Тираж 869 Подписное
ЦНИИПИ Государственного ко..иггета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий
Москва, Ж-З5, Раушская наб., и. 4/5
МОТ, Загорский филиал что, с целью расширения динамического диапазона и уменьшения амплитуды помех на выходе устройства, оно содержит дифференцирующий трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входу устройства, двухполупериодный выпрямитель, соединенный со вторичной обмоткой дифференцирующего трансформатора, автономный источник питания, два ограничительных резистора, два б транзистора и усилитель, вход которого соединен с двухполупериодным выпрямителем, а выход связан через ограничительные резисторы с базами транзисторов, эмпттеры коT0phIx соединены между собой и с автономным источником питания, а коллекторы связаны между собой через резистор обратной связи.