Устройство для снятия амплитудно-фазовых характеристик при низких частотах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21 е, 36

РРо Я(1о(аЯ

СССР

giy.1б ю Ф» ° 4 ® вткетргН „,,.„1. ( йммаЮ%КА

ОПИСАНИК ИЗОБ ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

A. Jl. Абрукин

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ НИЗКИХ ЧАСТОТАХ

Заявлено 4 октября 1919 г. аа X" 4(1З234 в 1 ос-е.,ншл C(.(.Ð

Предлагается устройство для снятия амплитудно-фазовых характеристик при низких частотах, предназначенное для измерения проекциЙ вектора коэффициента усиления по двум взаимно-перпендикулярным осям.

Основные трудности, связанные с созданием такого устройства, заключаются в том, что диапазон частот, íà Koropblx приходится снимать амплитудно-фазовые характеристики (криву1о Найквиста) современных систем регулирования, находится в области очень низких частот, — oT единиц до сотых долей герца. Это исключает возможность применения для этой цели известных приборов, построенных по принципу схем переменного тока, с переходными емкостями, не обеспечивающими сохранения стабильного сдвига фаз, снимаемых с генератора опорных напряжений.

Особенностью описываемого устройства, обеспечивающей получение стабильного сдвига фаз, снимаемых с генератора опорных напряжений, является применение генератора низкой частоты, собранного на емкостях и активных сопротивлениях с включением между каждой парой звеньев усилительной лампы

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — его принципиальная схема.

На пряжение U снимаемое с одного из выходов двухфазного низко( бъект 2 частотного RC генератора 1, подается на вход .испытуемого объекта амплитудно-фазовую характеристику которого необходимо снять. Напряжение с выхода испытуемого объекта 2, изменившись по фазе и амплитуде, подается на вход амплитудно-фазового дискриминатора 3.

Амплитудно-фазовый дискриминатор построен по такому, принципу, что его входное и выходное напряжения U„,, и U„,„,. связаны следующей математической зависимостью U „„,.= U «. К cos -., где К=сопь; -— угол сдвига по фазе между напряжениями Ь, и U„..

Так как напряжение U,. по абсолютной величине пропорцпональio модулю коэффициента усиления испытуемого объекта, то вышеукаЛ" 30566 ванное выражение представляет собой проекцию вектора коэффициента усиления нсйыт смого чстырсхполюсника на ось Х. Это напряжение пульсирующее, частота; пульсаций его очень низкая в соответствии с частотой генератора„, составляет доли герца.

Для того, чтобы выходное напряжение амплитудно-фазового дискриминатора" можно было каким-либо образом измерить, необходимо сгладить это пульсирующее напряжение, Для этой цели служит интегрирующий усилитель 4, имеющий очень большую постоянную времени.

Напряжение с выхода этого усилителя подается па выход или на пластины трубки, либо на ламповый вольтметр, измеряющий проекции вектора на ось Л, Выход,Т

Выход 3

Фиг. 1

Для измерения проекции всктора на ось Y служит амплитудно-фазовый дискриминатор 5 и интегрирующий усилитель б.

На амплитудно-фазовый дискриминатор б подается анодное напряжение, сдвинутое относительно опорного напряжения дискриминатора 8 на 90 .

Оба опорных напряжения генерирует генератор одновременно на всех частотах, как показано на принципиальной схеме устройства, представленной на фиг. 2, двухфазный RÑ-генератор низкой частоты собран на лампах Ль Л, Лз, Ль Л;„из которых лампа Л является усилительной, а лампы Л,, Лз, Л,, 1;,— катод ными повторителями.

Напряжение, снимаемое с катода лампы Л;, н прошедшее все четыре звена RC, поворачивается по фазе на 180=, Каждое звено RC поворачивает вектор напряжения на 45. Поэтому напряжение, имеющее сдвиг по фазе в 90, снимается после двух звеньев с катода лампы Лд.

Если просто соединить последовательно звенья С без применения усилитсльных ламп Л, Л, Ль как это делается,в обычном генераторе, то сдвиг по фазе в 90 нельзя будет получить, так как каждая цепочка

RC нагружает (предыдущую, вследствие чего они сдвигают фазу на неодинаковую величину.

Лампа Л является выходной лампой генератора. Вследствие того, что катодное сопротивление этой лампы присоединено к минусу дополнительного источника питания, плюс которого заземлен, потенциал катода Л6 имеет потенциал земли. Это означает, что на испытуемый четырехполюсник 2, амплитудно-фазовую характеристику которого нсобходимо снять, подается напряжение низкой частоты без постоя иной слагающей.

С выхода испытуемого четырехполюсника 2 напряжение подается на амплитудно-фазовый дискриминатор, выполненный на лампах Л7 и Лв.

М 90566

Опорное напряжение на амплитудно-фазовый дискриминатор по-дается с усилительно-клиппирующего устройства 7, собранного по обычной схеме 1на чертеже нс показана) .

Опорное напряжение имеет квадратную форму волны, Напряжение с выхода амплитудно-фазового дискриминатора подается на двухкаскадный интегрирующий усилитель постоянного тока. Первый каскад усиления выполнен на лампах Ла и Л1а, второй — на лампах Л ь Лпн

Л з и Льь В качестве интегрирующих элементов применены емкости С и С2. Эквивалентное сопротивление плеч данного типа усилителя черезвычайно большое, так что сравнительно небольшие емкости С и С2 создают большую постоянную времени, необходимую для работы на низ-, кой ча«тоте. Составляющая вектора 50 оси Х снимается «зажимов Х.

Амплитудно-фазовый дискриминатор э и интегрирующий усилитель 6 имеют аналогичную схему; разница заключается лишь в том, что опорное напряжение, подаваемое на амплитудно-фазовый дискриминатор 5, сдвинуто на 90 относительно опорного напряжения первого канала, в котором измеряется проекция вектора на ось Х, Гвязь о. орного генератора с дискриминатором осуществляется через усилительно клиппируюшее устройство 3.

Описанный генератор может быть также использован для создания круговой развсртки на различных частотах, а интсгрируюший усилитель для о«цилло«кс па.

Предмет 0çîîð«ò«íèÿ

Устройство для снятия амплитудно-фазовых характеристик при низких частотах, предназначенное для измерения проекций вектора коэффициента усиления по двум взаимно-перпендикулярным осям, о т л ич а ю щ с с с я тем, что в нем применен генератор низкой частоты, собранный на емкостях и активных сопротивлениях с выключением между каждой парой звеньев RC усилительной лампы, чем обеспечивается стабильный сдвиг фаз, снимаемых с генератора опорных напряжений, Редактор Пятупгко Техред А. J/. Сосина Корректор С, А, Чеичекея

Поди. к печ 5/VI-1961 г. Формат бум. 70Х108 / 6 Объем 0,35 уч, изд л

Заказ 2143 Тираж 220 Цена 7 коп.

ЦБТИ прп Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, N, Черкасский пер., д, 2/6.

Малоярославецкая тнпогра Ьпя, Калужской области