Широкополосный калибратор напряжения переменного тока

Широкополосный калибратор напряжения переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советскнх

Сецнаинстнчесннх

Республнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(«>jg2235

{61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 211278 (21) 2699434/24-07 с присоединением заявки Но

{23) Приоритвт

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень Hо 48

Дата опубликования описания 301280 (53)М К 3

G 05 F 1/44

Государственный коинтет

СССР но даваи нзобретеннй н открытий (53) УДК 821. 318. . 722. 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. И. Глухимчук, В. И . Губарь, A. Ф. Миняйло и Б. П. Химиченко

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (7! ) Звявитель (54 ) ШИРОКОПОЛОСНЫИ КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источннка калиброванного напряжения переменного тока в широком диапазоне частот, а также при построении высокостабильных многозначных мер переменного напряжения.

Известны устройства для .получения стабильного напряжения переменного тока, содержащие регулирующий элемент и цепь обратной связи, состоящую из схемы сравнения с источником опорного напряжения, выпрямитель и интегрирующую цепь j1) .

К общим недостаткам-известных устройств следует отнести низкую точность поддержания уровня стабилизации выходного напряжейия на нагрузке из-эа влияния неизвестных реактивной и активной составляющих нагрузки.

Наиболее близкий заявляемому устройству по технической сущности широ- кополосный калибратор напряжения переменного тока, содержащее соединенные последовательно задающий генератор напряжения переменного тока, регули" руемый усилитель, дифференциальный компаратор и усилитель, подключенный

f к управляющему входу регулируемого . ЗО усилителя, выход которого соединЕн через аттенюатор с выходным кабелем, а также подключен к одному из входов дифференциального компаратора, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен через усилитель, к управляющему входе регулируемого усилителя (2) .

В данном устройстве из-за конечного значения выходного сопротивления аттенюатора значительно снижается точность поддержания уровня стабилизации выходного напряжения на нагрузке эа счет влияния неизвестного значения комплексного сопротивления нагрузки, что не позволяет производить абсолютные измерения часто встречающиеся в практике радиотехнических . измерений.

Решение данной проблемы за счет подсоединения одного иэ входов дифференциального компаратора непосредственно к нагрузке, охватив таким образом обратной связью выходную часть калибратора, не позволяет повысить точность стабилизации. Это объ" ясняется тем, что погрешность дифференциального компаратора, строящегося, как правило для широкополосных калибраторов, в виде детекторов, под792235 соединенных входами к опорному и стабилиэируемому источникам напряжений а выходами подсоединенных к входам сравнивающего устройства, выход которого является управляющим выходбм, достигает значение 10-20% и более при малых, уровнях сигнала порядка милливольта и меньше.

Вследствие этого, практически реа-. лизуемые технические решения выполнялись по аналогии с прототипом.

Целью настоящего изобретения является повышение точности подцержания уровня выходного напряжения на нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в широкополосный калибратор напряжения переменного тока дополнительно введены третий детектор, второе сравнивающее устройство, ключ, запоминающее устройство, регулируемый делитель, устройство управления, причем третий детектор включен между точкой подсоединения нагрузки и одним иэ входов второго сравнивающего устройства, выход которого соединен через ключ и запоминающее устройство с управляющим входом регулируемого делителя, вход которого соединен с выходом первого детектора,а выход — с другими входами сравнивающих устройств, при этом выходы устройства управления соединены со вторыми входами ключа и аттенюатора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Задающий генератор 1, регулируемый усилитель 2, переключаемый аттенюатор 3, выходной кабель 4, нагрузка 5, первый детектор б, источник опорного напряжения 7, второй детектор 8, сравнивающее устройство 9, усилитель 10, третий детектор 11, второе сравнивающее устройство 12, ключ 13, запоминающее устройство 14, регулируемые делитель 15, устройство 16 управления.

О Ф2 2 Д3 откуда

Кд

UIII W = U K A

Ъ Кд

Таким образом, результирующее выражение для 0 показывает независимость

Вцк выходного напряжения U>I, от величины

К коэффициента влияния подключаемой

Х нагрузки, или другими словами, корректируется погрешность стабилизации уровня выходного напряжения из-за влияния комплексного сопротивления нагрузки.

d0 Фактически, коррекция данной погрешности осуществляется в 1 режиме . работы, когда состояние регулируемого делителя определяет корректирующий множитель, вводимый запоминающим

65 устройством, используемый для дальнейК задающему генератору 1 подключены последовательно соединенные регулируемый усилитель 2, аттенюатор3, выходной кабель 4, нагрузка 5.

Вход первого детектора б подключен к выходу регулируемого усилителя 2, а выход через регулируемый делитель 15 к одному из входов первого сравнивающего устройства 9, ко второму входу которого через второй детектор

8 подсоединен источник опорного напряжения 7. Выход сравнивающего уст ройства 9 через усилитель 10 подключен к управляющему входу регулируемого усилителя 2. Третий детектор 11 входом подсоединен к точке подсоединения нагрузки 5, а выходом подсоединен к одному из входов второго сравнивающего устройства 12, второй вход которого соединен с выходом регулируемого делителя 15„ а выход сравнивающего устройства 12 соединен через ключ 13 и запоминающее устройство 14 с управляющим входом регулируемого делителя 15.

Устройство управления 16 соединено с кхйочом 13 и аттенюатором 3.

Предлагаемый широкополосный калибратор напряжения переменного тока ра.ботает следующим образом.

В первом режиме работы устройства управления 16 замыкает ключ 13 и пе© реключает аттенюатор 3 в положение нулевого ослабления или выбранного номинального значения. Разность напряжений U,,на выходном кабеле

4 и U на выходе регулируемого усилителя 2, возникающая вследствие

15 влияния подключенной неизвестной нагрузки 5 обуславливает наличие раэностной величины на выходе запоминающего устройства 14, что обеспечивает необходимое изменение коэффициента

Я преобразования регулируемого делителя К . 3a счет глубокой обратной связй Ь0 -+ 0 и выполняется равенство

*р РА АЪ где 1<> — коэффициент влияния подклю25 ченной нагрузки;

К, — коэффициент преобразования соответствующих детекторов

К д. — коэффициент преобразования аттенюатора, KA =1, для данного режима работы.

Bo II режиме работы ключ 13 размыкается и аттенюатор 3 устанавливается в необходимое для работы положение. Цепь авторегулирования — сравнивающее устройство 9, усилитель 10, регулируемый усилитель 2 обеспечивает выполнение равенства

Ц КА

Напряжение на нагрузке 5

Ueü » = 0 КАт К2 (3)

Из выражения (1) найдем значение

Кр

К Кдд (4)

45 РА К и подставим его в выражение (2) получим

792235

Формула изобретения

Составитель В Круглова

Редактор Л. Гольдина Техред,Н,Бабурка ° Корректор М. Шароши

Заказ 9433/48 тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шей работы с данной нагрузкой в данном частотном диапазоне. Следует отметить, погрешность установки выходного напряжения определяется лишь неидентичностью второго и третьего детекторов, работающих в цикл коррекции на высоких уровнях напряжения, что определяет их незначительную погрешность.

Данное построение структуры за счет незначительных аппаратурных затрат и дополнительного режима работы (цикла коррекции) позволяет зна" чительно повысить точность и стабильность выходного .напряжения калибратора и сделать его независимым от влияния величины нагрузки.

Широкополосный калибратор напряжения переменного тока, содержащий последовательно соединенные задающий генератор напряжения переменного тока, регулируемый усилитель, выход которого одновременно соединен с входом первого детектора и через переключаемый аттенюатор и выходной кабель с нагрузкой, а также источник опорного напряжения, подкжоченный через второй детектор к одному из входов сравнивающего устройства, выход которого соедийен через усилитель с управляющим входом регулируемого усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания уровня стабилизации выходного напряжения на нагрузке, в него дополнительно введены третий детектор, второе сравнивающее устройство, ключ, запоминающее устройство, регулируемый делитель, устройство управления, причем третий детектор включен между точкой подсоединения нагрузки и одним иэ входов второго сравнивающего устройства, вы15 ход которого соединен через ключ и запоминающее устройство с управляющим входом регулируемого делителя, вход которого соединен с выходом первого детектора, а выход — с другими

20 входами сравнивающих устройств, при этом выходы устройства управления соединены со вторыми входами ключа и аттенюатора.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 532092, кл. Н 03 В 3/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 561946, кл. G 05 F 1/44, 1974.