Автогенератор прямоугольного напряжения

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК09) (11) 5757 02 М 7/537 501 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ УО А АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ огоа ра со вто Ф а неинилителя ретьего леь на(21) 3414658/24 у 07 личающийся тем,что,сцелью (22) 26,03.82 уменьшения массы и габаритов, в него (46) 15.08.83. Бка. М 30 введены третий и четвертый операцион- (72) Г. Н. Кирюшин, К. Л. Куликовский, ньв усилители, которые .по выходу соеВ. Я. Купер и О. А. Липатов. динены соответственно через третий и чеъ- (71) Куйбы)аевский ордена трудового вертый токозадаюшие резисторы с вывоКрасного Знамени политехнический насти дами введенного второго двухполярного тут им. В. В. Кубышева ограни;ителя напряжения и с неинверти- (53) 621.314 58(088.8) . рующим входом соответственно перв (56) 1. Авторское свидетельство СССР и второго операционных усилителей, М 769306, кл, 601 В 7 УОО, 1980. по. цепи питания подключены к выходу. 2, Авторское свидетельство СССР блока питания, причем инвертирукяцие по заявке М 3412877/24-О 7, входы первого и третьего усилителей кл. Н 02 М 7/537 23.03,82 обьецинены и подключены к тОчке соеци (54)(57) АВТОГБЙЕРАТОР ПРЯМО- ненни первого резистора с вывоцом ука; УГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий эанной обмотки, инвертируюпее входы рФ выходной трансформатор, первичная об- второго и четвертот о усилителей мотка которого шунтирована первым двух обьединены и подключены к точке соеполяриым ограничителем напряжения, динения втерого резистора с выводом первый и второй,дифференциальные опе- указанной обмотки, неинвертирующий вход рационные усилители, выходы каждого иэ третьего усилителя подключи к точке . которих через соответственно первый и соединения четвертого резисто второй токозадаюшнэ реэистори совмине рым ограничителем напряжения, ны с выводами указанной первичной обмот вертируюший вход четвертого ус ки, и блок питания с одним однополярным подключен к точке соединения т выходом, к которому подключены цепи резистора со вторим ограничите питания операционных усилителей, о т пряжения.1 10387Изобретение относится к электротех-нике и предназначено цля преобразованияпостоянного в переменное прямоугольноенапряжение, снимаемое со вторичной обмотки выходного трансформатора пх5имущественно в системах автоматики,например в инцуктивных датчиках перемещения с подвижным магнитопроводомуказанного трансформатора,Известны автогене раторы прямоугольного напряжения с выходным трансформатором выполняющим роль индуктивного датчика перемещения, в которыхиспользуются транзисторные усилителии цвухполярный ограничитель напряжения, 15шунтирующий первичную обмотку выхоц,ного трансформатораЦ .Однако автогенераторы данного типаимеют невысокую стабильность амплитуцы(и частоты выхоцного напряжения и не щ 0могут запускаться при медленном нарастании питающего напряжения,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является автогенератор прямоугольного напряжения, в 25котором в качестве усилителей использованы дифференциальные операционныеусилители, на выхоце которых включенытокозацаюшие резисторы, а цепь питания соецинена с однополярным выхоцомблока питания, причем выходной трансформатор имеет дополнительно две обмотки положительной обратной связи, обеспечивающие лавинообразный характер переключения усилителей в автогенератор 35ном режиме 2 .Оцнако размещение на трансформаторедвух дополнительных обмоток увеличивает его массу и габариты.Цель изобретения - уменьшение массы 40и габаритов.Поставленная цель достигается тем,что в автогенератор прямоугольногонапряжения, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого 45шунтирована первым двухполярным ограничителем напряжения, первый и второйдифференциальные операционные усилители, выходы каждого из которых черезсоответственно первый и второй токозадающие резисторы соединены с .выводами указанной первичной обмотки,и блок питания с одним оцнополярнымвыходом, к которому поцключены цепипитания операционных усилителей, введены третий и четвертый операционные усилители, которые по выходу соединенысоответственно щэрез третий и четвер 57 2тый токоэадаюшие резисторы с вывоцами введенного второго двухполярного ограничителя напряжения и с неинвертируюшим вхоцом соответственно первого и второго операционных усилителей, а по цепи питания подключены к выходу блока питания, причем инвертирующие входы первого и третьего усилителей, обьединены и подключены к точке соединения первого резистора с выводом указанной обмотки, инвертируюшие. вхоцы второго и четвертого усилителей объединены и подключены к точке соецинения второго резистора с вывоцом указанной обмотки, неинвертирующий вход третьего усилителя подключен к точке соединения четвертого резистора со вторым ограничителем напряжения, а неинвертирующий вхоц четвертого усилителя под .- ключен к точке соединения третьего резистора со.вторым ограничителем напря женияНа чертеже показана принципиальная схема предложенного автогенератора.Устройство содержит четыре 1, 2, 3 и 4 дифференциальных операционных уси- лителя, Выход усилителя 3 через резистор 5 соединен с неинвертирующими входами усилителей 1 и 4. Выход .усилителя 4. через резистор 6 соединен с неинвертируюшими входами усилителей 2 и 3, Между неинвертирующими вхоцами усилителей 1, 4 и 2 и 3 подключен ограничитель напряжения в виде встречно соединенных стабилитронов 7, Выхоц усилителя 1 через резистор 8 соецинен с инвертируюшими вхоцами усилителей 1 и 4, а выход усилителя 2 через резистор 9 подключен к инвертируюшим входам усилителей 2 и 3, Межцу инвертирующими вхоцами усилителей 1, 4 и 2 и 3 поцключена первичная обмотка трансформато" ра 10, зашунтированная ограничителем напряжения в виде встречно соединенных стабилитронов 11, Вторичная обмотка трансформатора подключена к де гектору с фильтром 12. Трансформатор содержитподвижную часть магнитопровода 13, Блок 14 пцтания постоянным напряжением соединен с соответствующими выводами. питания операционных усилителей.Устройство работает следующим обра зом.При включении напряжения питания в силу некоторой несимметрии режимов в элементах схемы на выходах усилителей 1, 4 и 2 и 3 образуется скачок 1 выходного напряжения различной полярности. В мо3 1035 мент времени, когда разность напряжения на выходах усилителей, например, 1 и 2. пос 1 игает значения стабилизации стабилит- ронов 11, происходит фиксация этого напряжения на входе усилителей 2 и 3, что приводит к стабилизации тока через стабилитроны 7 напряжения на стабилитронах 11, а следовательно, и на вхопах, усилителей 1 и 2. Это, в свою очередь, застабилизирует ток через стабилитро: 1 О ны 11 и, следовательно, еще больше эастабилиэирует.напряжение на этих стабилитронах и т,д, Таким образом, про исходит стабилизация по принципу кольца с высокой точностью. 15В момент указанного выше скачка напряжения на стабилитронах ток через индуктивность обмотки трансформатора не течет, Весь ток в этот момент проходит через стабилитрон 11. Далее, по скольку ток через резисторы 5 6 и 8, 9 постоянен, то ток через индуктивность может изменяться только за счет изменения тока через стабилитрон. В моменв времени,. когда ток через стабилитрон 25 меньше начального тока стабилизации, стабилитрон скачком изменяет свои . параметры, что прйводит к скачкообразному изменению полярности ЭДС самоаж 68 опписное филиал ППП,"Патен ГОРОП, ул, Проек чая, 4 ИПИ Заказ 5851/57 787 4индукции обмотки и к "пробою" стабилитронов другой полярности, т.е., например,если прежде были "пробиты" нижние посхеме стабилитроны, то тепеь будутпробиты верхние по схеме и полярностьнапряжения на обмотке изменится напротивоположную, Следовательно, кобмотке возбуждения трансформаторабупет приложено прямоугольное переменное напряжение с высоким коэффициентомстабилизации по амплитуде и частоте,ибо частота опрепеляется индуктивностьюи величиной тока через стабилитрон, аток стабилен с высоким коэффициентомстабилизации. При этом, так как входныенапряжения усилителей составляют вольты, а температурный дрейф - микровольты, то температурная погрешность изменения частоты и амплитуды выходногонапряжения ничтожно мала фПо сравнению с прототипом в предлагаемой схеме отсутствуют дополнительныеобмотки трансформатора, что уменьшаетего массу и габариты и всего устройствав целом, так как при использовании гибридно-инегральной технологии масса игабариты дополнительных усилителей ирезисторов значительно меньше чем тран-сформатора,