Автогенератор прямоугольного напряжения

сниЧЕСКИ СОЮЗ СОВЕ СОЦИА ЛИС РЕСПУБЛИ) А(19 37 у С 01 В 7/00 ОСУДАРСТВЕННЫО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВвыходом питания елей схемы, бмотки выереэ основр соединен усилителя, ого соединен с одним однополярны которому подключены цеп всех операционных усили каждый вывод первичной ходного трансформатора ной токозадающий резист с выходом операционного инвертирующий вход кото нен с выходом данного у неинвертирующий вход со вым выводом одной из дв в трансформатор обмотОк связи, второй вывод кот с указанным выводом пер к илителя, адинен с перх введенныхобратнойрой соединеничной обмот 9 к 2. Автогчающийувеличенияны две групрационных урезисторов,ключен к схоперационнымрам. н х(71), Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им. В.В.Куйбышева(56) 1. Авторское свидетельство СССР,Р 769306; кл. С 01 В 7/00, 1980.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3357944/24-07,кл. Н 02 М 7/537, 25,11.81.(54)(57) 1. АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬ.НОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий. выхоДной трансформатор, первичная обмоткакоторого шунтирована двухполярнымограничителем напряжения, два основных токозадающих резистора, дваос овных дифференциальных операцион-ны усилителя и блок питания, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения и повышения надежности, указанный блок питания выполнератор по п. 1, о т л с я тем, что, с целью ощности нагрузки, введе ы п дополнительных опе илителей и токозадающих причем каждый иэ них по ме аналогично. основным усилителям и резисто10 15 20 25 30 45 50 55 60 65 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования постоянного напряжения впеременное прямоугольное напряжение,снимаемое со вторичной обмотки выходного трансформатора. При выполнении выходного трансформатора с подвижным магнитопроводом он может выполнять роль индуктивного датчикаперемещения,Известны автогенераторы прямоугольного напряжения с выходным трансформатором, выполняющим роль индуктивного датчика перемещения, в которыхиспользуются транзисторные усилители и двухполярный ограничитель напряжения, шунтирующий первичную обмотку выходного трансформатора 11 .Известные автогенераторы имеютневысокую стабильность амплитудычастоты выходного напряжения и немогут запускаться при медленном нарастании питающего напряжения.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сути является автогенератор, в котором в качестве усилителей использованы дифференциальные операционные усилители с двумятокозадающими резисторами, включенными в их выходную цепь, причем каждый из усилителей подключен по цепипитания к двухполярным выходам отдельных блоков питания 12 .Однако наличие двух независимыхблоков питания, каждый иэ которыхимеет два гальванически связанныхвыхода противоположной полярности,существенно усложняет данное устройство и снижает его надежность.Цель изобретения - упрощение иповышение надежности.Эта цель достигается тем, что вавтогенераторе прямоугольного напряжения, содержащем выходной трансформатор, первичная обмотка которогошунтирована двухполярным ограничите-лем напряжения, два основных токозадающих резистора, два основныхдифференциальных операционных усилителя и блок питания, указанный блокпитания выполнен с одним однополярным выходом, к которому подключеныцепи питания всех операционных усилителей схемы, каждый вывод первичной обмотки выходного трансформаторачерез основной токозадающий резисторсоединен с выходом основного операционного усилителя, инвертирующийвход которого соединен с выходом данного усилителя, а неинвертирующийвход соединен с первым выводом однойиэ двух введенных в трансформаторобмоток обратной связи, второй вывод которЬй соединен с укаэаннымвыводом первичной обмотки.С целью увеличения мощности нагрузки в автогенератор могут бытьвведены две группы дополнительных операционных усилителей и токозадающих резисторов, причем каждый из них подключен к схеме аналогично основным операционным усилителям и резисторам.На чертеже представлена принципиальная схема автогенератора.Автогенератор содержит блок питания постоянного напряжения 1, к выходу которого подключены цепи питания дифференциальных операционных усилителей 2 и 3, инвертирующие входы каждого из которых соединены непосредственно с собственными выходами усилителей. Неинвертирующие входы усилителей соединены с собственным выходом через собственную обмотку положительной обратной связи 4 5 и резисторы 6 и 7. Первичная обмотка 8 выходного трансформатора 9, зашунтированная встречно соединенными стабилитронами 10, подключена между точками соединения обмоток положительной обратной связи с резисторами би 7.Трансформатор 9 при использовании в роли датчика перемещения может иметь подвижную часть магнитопровода 11, измерительную обмотку 12, подключенную ко входу детектора с Фильтром 13.Кроме того, устройство содержит два одинаковых блока 14 и 15 усилителей. Каждый блок представляет собой набор, состоящий из и операционныхусилителей, инвертирующие входы уси лителей соединены с собственным выходом. Все неинвертирующие входыусилителей блока объединены. Объединены также и выходы усилителей блокачерез собственный токоэадающий ре зистор, Выводы питания усилителей,объединены и подключены к выходу блока питания 1. Входные клеммы каждогоиэ блоков усилителей, а именно объединенные неинвертирующие входы усилителей и объединенные резисторы, подключены параллельно входным клеммам основного усилителя, т.е.к обмотке положительной обратной связи.Устройство работает следующим образом.При подключении напряжения питания к основной паре усилителей на их выходе появляется напряжение той или иной полярности. Благодаря несимметрии схемы и положительной обратной связи осуществляемой через взаимную индуктивность обмоток, это напряжение имеет крутой фронт и при достижении напряжения на стабилитронах 10, равного напряжению стабилизации, усилители превращаются в стабилизаторы тока. Таким образом; побоем стабилитронов заканчивается процесс Формирования фронта выходного напряжения усилителей, Причем обмотки1042147 оставитель В. ехред М. Герге н ктор О,Тиг Редактор Н, Горв о Тираж .687 ПодпиВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская иаб. Заказ 7144/55 о С д, 4/ иал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная,положительной обратной связи включе-ны таким образом,. что образуют навыходах усилителей напряжения проти-воположного знака. По окончаниифронта импульса начинается формирование его вершины. Этот процесс идет 5за счет уменьшения тока через стабилитрон и соответствующего увеличе-.ния тока через индуктивнОсть .первичной обмотки трансформатора. Причемсуммарный ток через индуктивность и : 10стабилитрон практически не изменяет-.ся, Когда ток через стабилитронбудет равен нулю, стабилитрон за- .крывается. При этом на обмоткахобратной связи напряжение изменяетскачком свою полярность, что приводит к скачкообразному изменению выходного напряжения усилителей иоткрыванию (пробою) стабилитро-. нов обратной полярности. Весь про-цесс повторяется вновь. К первичнойобмотке трансформатора приложенопрямоугольное напряжение стабильнойчастоты и амплитуды. Перемещениеподвижной части,магнитопровода однозначно, причем с высокой точностью,связано с выходным напряжением постоянного тока. Перемещение магнитопровода вызывает изменение взаимоиндуктивности только измерительнойобмотки трансформатора, взаимная индуктивность первичной обмотки и обмоток положительной обратной связиостается неизменной. Предложенное устройство имеет только один блок питания с одиночным выходом, что упрощает его выполнение и повышает надежность.