Электронный усилитель

Ло 100614 Класс 21 а-, 18 си74 оо, 8 ва ССС Р ОПИ РЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬ СТ Полонник ЕКТРОННЫЙ УСИЛИТЕЛ 1954 г. аа М 7315449885 в Чииистсрство а,тсктростаииий ивасио 19 ма В настоящее время непрерывно растут требования повышения точности и быстродействия систем автоматического контроля и регулирования. Выполнение этих требований встречает ряд трудностей, одной из которых является повышение чувствительности электронных усилителей при усилении сигнала от различных индуктивн 61 х, индукти но-трансформаторных и емкостных датчиков. Трудность заключается в том, что практически невозможно обеспечить точное совпадение по амплитуде, фазе и форме напряжения, даваемого датчиком, с компенсирующим напряжением, в результате чего в положении баланса имеется некоторое остаточное напрякение, сдвинутое по фазе на 90 относительно полезного сигнала. Величина остаточного напряжения обычно во много раз преышает по амплитуде напряжение, соответствующее желаемому порогу чувствительности.Это приводит к тому, что при повышении коэффициента усиления усилитель пасьпцается и его чувствительность к полезному сигналу резко падает, что, естественно, затрудняет обеспечение точности системы в целом, Кроме того, работа усилителя г, нелинейной области приьодит к допол 1 ительпьм погрешностям, так как остаточное напряжение сдвигается по фазе и воспринимается на выходе усилителя как полезный сигнал (подобные системы на выходе усилителя почти всегда имеют фазочувствительное устройство),Чтобы преодолеть эти трудности, приходится либо предъявлять повышенные требования к точности изготовления датчиков, что резко повышает их стоимость и лишь незначительно снижает остаточное напряжение, либо применять в усилителях фазочувствительный выпрямитель и ставить его ближе к выходу (чтобы избежать его насыщения) и тем самым не пропускать дальше реактивный ток, Однако применение фазочувствительного выпрямителя в основном тракте усиления приводит к дополнительным погрешностям из-за его нестабильности, что вызывает необходимость иметь ручку установки нуля и стабилизатор питающего напряжения, Кроме того, фазочувствптельный выпрямитель требует применения после себя фильтра, что значительно повышает инерционность усилителя и делает невозможным применение его в быстродействующих системах,С целью уменьшения чувствительности к реактивному току (входному сигналу) электронного усилите 1 я сотрицательной обратной связью, предназначенного преимущественно для систем автоматического контроля и регулирования с реактивными датчиками, предлагается выполнить цепь отрицательной обратной связи из последовательно соединенных демодулятора, фильтра и модулятора, обеспечивающих получение передаточного коэффициента, пропорционального фазе входного сигналя и пмеющего минимальное значение при сдвиге фаз, равном 0 или 180.На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого электронного усилителя, на фиг, 2 - схема его цепи ооратной связи.На фиг. 1 обозначено 1 - усилитель напряжения с коэффициентом усиления К; 11 - усилитель мощности с коэффициентом усиления К; П 1 - цепь фазочувствительной обратной связи с передаточным коэффициентом К; Ю - блок питания.Принцип работы схемы основан ня том, чтоуси итель, охваченный фазочувствительной обратной связью, становится фазочувствительным. Если передаточный коэффициент цепи обратной связи имеет вид:Ко= "=а Мпэ.Г,где о - сдвиг напряжения У, относительно напряжения питающей сети(предполагается, что полезный сигнал должен совпадать нли быть впротивофазе с напряжением питаюией сети), то при этом коэффициентусиления К усилителя может бытьвыражен следуюцим образом:К К,+ Ка и зПри К, а";1 коэффициент усиления для реактивного тока (р =90)К,резко падает Ч=. , тогда как7для активного тока коэффициентусиления максималенК=К, 1.,;Ъ Таким образом, остаточное напряжение на входе усилителя будет значительно ослаолено и вероятность насыщения выходных каскадов этим напряжением также уменьшена.В цепь обратной связи, показяпцуо ца фиг. 2, входят демодълято 1) состоящий из фазочувствительного: выпрямителя (С, Р, В) и фазосдвигаюцих цепочек ф, С,.-, Я 7, Сс. и Р С Р, Сз), фильтр , С), модулятор (Р 5, В 2) и трансформатор питания (общий с усилителем). Буквами С обозначены конденсаторы, Р - сопротивления, В - селеновые выпрямители.При подаче на вход схемы переменного напряжения (частоты сети) между точками 1 - 2 (на выходе фязочувствительцого выпрямителя) но является постоянная составляющая, пропорциональная амплитуде входного сигнала и зи р, которая подает ся на селеновый модулятор через сопротивления Я и Р;прлчем переменная составляющая значительно ослабляется с помощью фильтра, состоящего из сопротивления Я и конденсатора С На модуляторе под действием постоянного напряжения возникает переменное напряжение, фаза которого определяется полярностью постоянного напряжения. Далее переменное напряжение сдвигается на 90 с помощью фазосдвигающей цепочки Р, С;Р-Сь. Таким образом, амплитуду выходного переменного напряжения в первом приближении можно считать пропорциональной з 1 п р входного напряжения, что и требуется от цепи обратной связи.Усилитель, охваченный такой обратной связью, позволяет значительно повысить допустимую величину входного напряжения, что желательно для работы с индуктивными датчиками, не увеличивает своей инерционности для активного сигнала и может оыть использован в быстродействующих системах, например, автокомпенсаторах со временем прохождения шкалы в 1 секне ухудшает своей стабильности по активной составляюпей, так как возможный дрейф в цепи обратной связи приводит только к небольшому изменению величины реактивной составляющей.Предмет изобретения Электронный усилитель с отрицательной обратной связью, преимущественно для систем автоматического100 б 44 Фиг. 1 Сеть контроля и регулирование с реактивными датчиками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения чувствительности усилителя к реактивному току (входному сигналу), цепь отрицательной обратной связи состоит из последовательно соедипенных демодулятора, фильтра и модулятора, обеспечивающих получение передаточного коэффициента, пропорционального фазе входного сигнала и имеющего минимальное значение прн сдвиге фаз, равном 0 илн 180.