Стабилизатор электрического сигнала

О П И С А Н И Е 1003049ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 11.12.81 (21) 3363456/24-07 (ф 1) М, Кд,з с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 0 05 Е 1/56 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 070383 Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 07.03.83(71) Заявите 4) СТАБИЛИЗАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИ Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в прецизионных стабилизаторах напряжения и тока, используемых как для измерительных целей, так и в устройствах автоматики.Известен стабилизатор электричес-. кого сигнала, в котором источник опорного сигнала представляет собой параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из соединенных последовательно ограничительного резистора и стабилитрона, а Формирователь сигнала обратной связи представ. ляет собой измерительный резистор или резистивный делитель напряжения 1).Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство, .содержащее регулятор электрического сигнала, включенныймежду входной и выходной клеммами, включенный последовательно с указанным регулятором преобразователь сигнала обратной связи, выход которого подключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выходом соединенного с управляющим входомзрегулягора электрического сигнала, и источник опорного сигнала. В этом устройстве преобразовательсигнала обратной связи представляет собой измерительный резистор,шуйтированный делителем напряженияиз двух резисторов с температурными коэффициентами, различаницииися поабсолютной величине при одинаковомих знаке ( 21.10 Это решение позволяет снизитьдестабилизирующее влияние преобразователя сигнала обратной Связи навеличину выходного сигнала, однакооно не позволяет удовлетворить растущие требования к точности стабилизации электрического сигнала из-занестабильности самого источника опорного сигнала, обусловленной его низкочастотными шумами, различием температурных характеристик от включения к включению и т.п. Так, например, относительный уровень низкочастотных шумов прецизионных стабилитронов типа 2 С 166 может достигать(6-12)10 , относительный уровеньразличия их температурных характеристик в таком узком температурномдиапазоне, как 10 оС, от включения квключению может достигать (15-20) кк6, а шестичасовая относительнаянестабильность - (20-40)10Целью изобретения является повышение точности стабилизации электрического сигнала.Указанная цель достигается тем,что в стабилизатор электрическогосигнала введен по меньшей мере ещеодин источник опорного сигнала, приэтом выход каждого из источниковопорного сигнала через соответствующий введенный резистор подключен кдругому входу усилителя сигнала рассогласования.Положительный эффект при этом достигается благодаря тому, что дестабилизирующее влияние упомянутыхфакторов на каждый из источников 15опорного сигнала автоматически усред.няется за счет введенных дополнительно элементов и связей при сохранении номинального значения результирующего опорного сигнала. 20На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора электрического сигнала.Стабилизатор содержит включенныепоследовательно преобразователь 1 25сигнала обратной связи и регулятор 2электрического сигнала, вход которого подключен к выходу усилителя 3сигнала рассогласования, источники 4опорного сигнала и дополнительныерезисторы 5. Один из входов усилителя 3 сигнала рассогласования подключен к выходу преобразователя 1сигнала обратной связи, а выход каждого иэ источников 4 опорного сигнала через дополнительный резистор 5подключен ко второму входу усилителя 3 сигнала рассогласования.Фазировка усилителя 3 сигналарассогласования указана на чертежедля варианта неинвертирующего регулятора 2.Набор дополнительных резисторов можно рассматривать как резистивную звезду, общий (нулевой) вывод которой подключен ко второму 45входу усилителя 3 сигнала рассогласования, а лучевые выводы - к выходам соответствующих источников 4опорного сигнала,Стабилизатор электрического сиг 50нала работает следукнщим образом.Регулятор 2 электрического сигнала при большой величине коэффициента передачи усилителя 3 сигнала рассогласования автоматически поддерживает электрический сигнал на такомуровне (систематическая составляющая)при котором выходной сигнал преобразователя 1 сигнала обратной связи практически равен среднему значению выходных сигналов источников 4 опорного сигнала, Из-за случайного характера низкочастотных шумов источников 4 опорного сигнала, различия их температурных характеристик от включения к включению и других дестабилизирующих факторов имеет место суммирование их дисперсии, приведенное ко второму входу. усилителя 3 сигнала рассогласования. Вследствие этого относительная величина средне- квадратического отклонения сигнала на втором входе усилителя Э сигнала рассогласования (а, следовательно, и выходного электрического сигнала стабилизатора) оказывается в /Й раз меньшей по сравнению с относительной величиной среднеквадратического отклонения выходного сигнала каждого из источников 4 опорного сигнала, где Ф- общее количество этих источников. Следовательно, получается выигрыш в точности стабилизации в -4 раз по сравнению с известным стабилизатором.Формула изобретенияСтабилизатор электрического сигнала, содержащий регулятор электрического сигнала, включенный между входной и выходной клеммами, причем последовательно с указанным регулятором включен преобразователь сигнала обратной связи, выход которого под" ключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выходом соединенного с управляющим входом регулятора электрического сигнала, и источник опорного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введен по меньшей мере еще один источник опорного сигнала, при этом выход каждого из источников опорного сигнала через соответствующий введенный резистор подключен к другому входу усилителя сигнала рассогласования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кондрашов В.А., Шаров А.Н.Системы автоматического управленияна интегральных операционных усилителях. Конспект лекций ИПК, Л.,1977,табл. 3.2Авторское свидетельство СССРР 383025, кл. 6 05 Г 1/56, 1971.1003049 оставитель С. Чернышехред Т Маточка ктор Ю,актор н рова аренк Тираж 872Государственного комиелам изобретений и отосква, Ж, Раушская/31 писное ака ета ССрытий ИИПпо 4/ б 1130 иал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проек