Источник стабилизированного переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХОРЮФОИФНВ 69 (11) 1 44,ВСЮ 6 УДИфСТВЕННЫЙ КОМИТЕТЯНАИ НКДЕВВВ И Па ЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОР СВИД ЬСТВ сатор - к пряжения, едннен с мматора.(21) 3333139/24-0722) 1708.81(72) В.М Сергеев н В.И. Петроченко (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени .политехническом институте им, С.М.Ки рова.(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 431497, кл, 6 05 Р 1/44, 19722. Авторское свидетельство СССР Ь 792237, кл. 6 05 Р 1/44, 1979.в,(54)(57). ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор,. регулирующий.узел и .усилитель мощности выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом соединенного с одним из входов сумматора н входом формирователя напряжения, другой вход сумматора подключен к истсчнику опорного напряжения а третий - к выходу формирователя напряжения, выход сумматора через интегратор соединен с управляющим входом регулирующего узла, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия Формырователь напряжения выполнен в видедополнительного сумматора, инвертора, дифФеренциального усилителя, амплитудного детектора и конденсатора,причем один вход дополнительного сумматора подключен к входу формирователя напряжения, другой вход - к выходу амплитудного детектора, входкоторого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертирующийвход которого подключен к общей шинеа .неинвертирукщий вход - к выходуинвертора и через конденвыходу формирователя напричем вход инвертора со выходом дополнительного суИзобретение относится к электротехнике, а именно созданию стабили-. заторов переменного напряжения, и может быть использовано в схемах ав томатической регулировки усиления, измерительных генераторах и других устройствах, где необходимы стабилизаторы переменного напряжения с максимально возможным быстродействием.Известен стабилизированный источ" ник переменного сигнала содержащий 10 задающий генератор и усилитель с управляемым коэФФиЦиентом передачи, к выходу которого подключена цепь стабилизации выходного напряжения, включающая усилитель, блок сравнения, 15 перемножитель, инерционное звено и усилитель постоянного тока, выход которого подключен к управляющем входу регистрируемого усилителя 1.Недостатком данного устройства является ограниченное быстродействие цели стабилизации за счет наличия в управляющем напряжении на выходе перемножителя всех четных гармоник сигнала: остатка второй гар-, 25 моники, четвертой, шестой гармоник и т.д для подавления которых необходим фильтр с большой постоянной времени.Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабили затор переменного напряжения, содержащий последовательно соединенный задающий генератор, регулирующий узел и усилитель мощности, выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом подключенного к формирователю прямоугольных импульсов и первому входу сумматора, второй и третий входы которого соединены с источником 40 опорного напряжения и выходом формирователя прямоугольных импульсов, а выход сумматора через интегратор подключен к регулирующему входу управляемого делителя 2 1. 45Недостатком известного стабилизатора является ограниченное быстродействие цепи стабилизатора из-за необходимости фильтрации нескомпенсиро" ванных низкочастотных и последующих 50 гармонических составляющих управляющего сигнала. Недостаточно полная компенсация гармонических составляющих преобразованного напряжения происходит иэ-за конечного числа пороговых устройств, используемых в формирователе прямоугольных импульсов нестабильности углов отсечки и длительности сформированных импульсов.Целью изобретения является повышение быстродействия. 60Поставленная цель достигается тем, что.в источнике стабилизированного переменного напряжения, содержащем последовательно соединенные задающий генератор, регулирующий узел и уси литель мощности, выход которого подключен к выходному выводу и входу измерительного преобразователя, выходом соединенного с одним иэ входов сумматора и входом формирователя напряжения, другой вход сумматора подключен к источнику опорного напряжения, а третий - к выходу формирователя напряжения, выход сумматора через интегратор соединен с управляю- щим входом регулирующего узла, формирователь напряжения выполнен в виде дополнительного сумматора, инвертора, дифференциального усилителя,амплитудного детектора и конденсатора, причем один вход дополнительного сумматора подключен к входу формироватзля напряжения другой вход к выходу амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, инвертиру" ющий вход которого подключен к общей шине, а неинвертирующий вход - к выходу инвертора и через конденсатор.к выходу формирователя напряжения, причем вход инвертора соединен с вы" ходом дополнительного сумматора.На фиг. 1 представлена функциональная схема источника стабилизированного переменного напряжения;на фиг. 2 - осциллограмма работы устройства.Источник содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, регулирующий узел 2 и усилитель мощности 3, к выходу которого подключена цепь стабилизации выходного напряжения, включающая измерительный преобразователь 4, выходом подключенный к входу сумматора 5 и формирователю напряжения, содержащему инвертор б с сумматором 7 на входе, выход которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 8, второй вход которого соеди нен с общей шиной, а выход подключен через амплитудный детектор 9 кфвторому входу сумматора 7, причем выход инвертора б соединен через конденсатор 10 с вторым входом сумматора 5, к третьему входу которого подключен источник опорного напряжения 11, а выход его через интегратор 12соединен с управляющим входом регулирующего блока 2,Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 11 вырабатывает синусоидальные колебания, которые после прохождения через регулирующий блок 2 и усилитель мощности 3 стабилизируются на уровне, заданномисточником опорного напряжения 11, В сумматоре 5 выделяется сигнал рассогласования, преобразованного в блоке 4 выхоцным и опорным напряжением, который после усиления в интеграторе 12 поступает на регулирующий блокфилиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Просктная,4 2, поддерживающий неизменным выходное напряжение источника. Для ускорения переходного процесса при вариациях выходного напряжения задающего генератора 1 Формирователь напряжения выйолнен.в виде инвертора б с сумматором 7 на выходе, дифференциального усилителя 8 и амплитудного детектора 9. На вход его поступает преобразованное напряжение, а выход его соединен через конденсатор 10 10 с третьим входом сумматора 5. Основной задачей формирователя является без искажений в противофазе пропус" тить гармонические составляющие преобразованного сигнала. При этом про исходит их компенсация в сумматоре 5, что позволяет значительно уменьшить постоянную времени интегратора 12 и тем самым повысить быстродействие цепи стабилизации. 20формирователь напряжения работает следующим образом. За счет отрицательной обратной связи по амплитудному значению сигнал с преобразователя 4 (Фиг. 2 а), проинвертированный в блоке б (фиг. 2 б), смещается вниз на величину амплитуды так, чтобы на выходе усилителя 8 остались импульсы с малым углом отсечки 28(фиг, 2 г), обеспечивающие после детектирования амплитудным детектором9 напряжение О, обратной связи(фиг, 2 д), которое суммнруется в сумматоре 7 с исходным преобразованнымсигналом (фиг. 2 а) и подается на инвертор б. В результате на выходеустройства Фиксации нулевого уровняполучается напряжение (фиг. 2 в), вкотором присутствует постоянная составляющая, не пропускаемая конденсатором 10, и все гармонические составляющие преобразованного напряжения в противофазе. При суммированиив сумматоре 5 эти составляющие компенсируются, что и позволяет значительно уменьшить постоянную времениинтегратора 12 и соответственноуменьшить время установления выходного напряжения при .вариации напряжения задакнцего генератора 1, что вцелом улучшает метрологические характеристики источника стабилизированного переменного напряжения. Таким образом, источник переменного напряжения позволяет на порядок и более повысить быстродействие за счет уменьшения длительности переходного процесса.