Преобразователь переменного напряжения прямоугольной формы в синусоидальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1111 02 М 5 25 7 15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Иванов В.И и др, Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. Справочник.М., 1984, с.110, рис,6,6Барсуков Ф.И. Генерирование и селекция сигналов низкой частоты. М., 1968, с.108, рис.2-30.Авторское свидетельство СССР В 313264, кл. Н 02 М 5/18, 1971. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГ НАПРЯЖЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ В СИНУСОИДАЛЬНОЕ, содержащий й последовательно соединенных апериодических 1 С -звеньев, вход первого ивход последнего из которых соединены соответственно с входным и выходным выводами, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей путемувеличения частотного диапазонапреобразуемого напряжения, каждоеиз апериодических 1 С -звеньев выполнено по схеме интегратора, включающей последовательно соединенныерезисторный оптрон и операционныйусилитель, зашунтированный конденсатором, и дополнительно введен регулирующий узел, вход которого соединен с выходным выводом, а выходс входными цепями резисторных оптронов.1 120Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве формирователя синусоидальных колебаний с управляемой ,частотой в системах автоматического контроля электро- и радиоаппаратуры.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпутем увеличения частотного диапазона преобразуемого напряжения. 1 ОНа чертеже представлена принципи альная электрическая схема преобразователя переменного напряжения прямоугольной формы в синусоидальное.Устройство содержит последовательно соединенные апериодические КС-звенья 1 и 2 и регулирующий узел 3. Вход апериодического РС - звена 1 соединен с входным выводом 20 4 устройства, выход апериодического звена 2 - с выходным выводом 5 устройства и входом регулирующего узла 3. 15 25 Апериодическое РС -звено 1 выполнено по схеме интегратора и содержитрезисторный оптрон 6, конденсатор 7и операционный усилитель 8. Потакой же схеме выполнено и апериодическое КС -звено 2, содержащее резисторный оптрон 9, конденсатор Ои операционный усилитель 11В качестве апериодических 1 С -звеньев1 и 2 могут быть применены и инерционные звенья - активные или пассивные, Входные цепи резисторныхоптронов соединены последовательно(возможно и параллельное их соединение) и подключены к выходу регулирующего узла 3.Регулирующий узел 3 обеспечиваетплавное увеличение или уменьшение тока через входные цепи резисторныхоптронов 6 и 9 при амплитуде синусоидального напряжения на выходе устройства с соответственно большемили меньшем заданного значения,Он содержит последовательно соединенные стабилитрон 12, накопительную ячейку, выполненную на диоде13, резисторе 14, конденсаторе 15, масштабный усилитель 16 (неинвертирующий, с постоянным коэффициентом усиления) и резистор 17, под ключенный первым выводом к клемме18 питания, Входом регулирующего узла 3 является промежуток между катодом стабилитрона 12 и общей 30455055где ы и 1 - круговая частота ичастота переменного входного напряжения;- сопротивление выходнойцепи резисторного оптро ана 6 или 9;- емкость конденсатора 7или 10.Коэффициент передачи всего устрой- ства 35 40 К (Сд) К 1(ь 1)Кг(4()В соответствии с выражением (2), по мере уменьшения сопротивлений К резисторных оптронов 6 и 9, коэффициент передачи, а следовательно,и амплитуда выходного напряжения устройства увеличиваются и достигают напряжения пробоя стабилитрона. При этом в моменты времени, соответствующие вершинам положительных полу- волн выходного синусоидального напряжения, протекают импульсы тока через стабилитрон 12, диод 13, резистор 14, конденсатор 15, вследствие чего конденсатор 15 заряжается 990шиной, выходом - промежуток междувторым выводом резистора 17 ивыходом масштабного усилителя 16,Устройство работает следующимобразом,Переменное напряжение прямоугольной формы подается на входнойвывод 4. В момент включения питания устройства напряжение на конденсаторе 15 равно нулю, поэтому напряжение на выходе масштабногоусилителя 16 также равно нулю, ипротекает максимальный ток по цепи:клемма 18 питания - резистор 17 -входные цепи резисторных оптронов9 и 6 - выход масштабного усилителя 16. При этом сопротивления резисторных оптронов 6 и 9, равныев момент включения питания темновому (большому) сопротивлению,уменьшаются, приближаясь к световому (малому) сопротивлению. Коэффициент передачи каждого из апериодическихкаждого из апериодических1 С-звеньев 1 и 2 определяется выражениемТираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ 8102/57 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 з 120 напряжение на нем и на выходе масштабного усилителя 16 увеличивается ток через входные цепи резисторных оптронов 6 и 9 уменьшается, и процессы протекают в обратном направлении. В результате этого, благодаря наличию отрицательной обратной связи с выхода устройства на входы апериодических " -звеньев 1 и 2 через регулирующий узел 3,10 амплитуда синусоидального напряже ния на выходе устройства стабилизируется на уровне напряжения пробоястабилитрона 12. При увеличении частотыпеременного напряжения на входе устройства (до нескольких десятков раз коэффициент передачи устройства, обратно пропорциональный 1 в соответствии с выражением 2), вначале уменьшается, вследствие чего амплитуда выходного напряжения устройства становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 12, поэтому протекание импульсов тока через стабилитрон 12 прекращается, конденсатор 15 не заряжается, а разряжается, напряжение на нем и на выходе масштабного усилителя 16 уменьшается, ток через входные цепи резисторных оптронов 6 и 9 увеличивается, сопротивление последних уменьшается, коэффициент передачи устройства увеличивается до тех пор пока амплитуда выходного синусоидального напряжения вновь не достигнет напряжения пробоя стабилитрона 12.Таким образом, при любой частоте входного сигнала амплитуда синусоидального напряжения на выходе устройства автоматически устанавливается равной заданному значению.Число апериодических 11 -звеньев устройства может быть и больше двух в зависимости от требуемого коэффициента подавления высших гармоник, увеличение которого достигается увеличением числа И . Из выражения 1,2 следует, что. для сохранения неизменным коэффициента передачи к (41) при увеличении частоты входного сигнала в какое-то число раз, во столько же раз должно уменьшиться сопротивлвние 8 резисторного оптрона, так как . диапазон рабочих частот устройства соответствует кратности регулировки сопротивления резисторных оптронов.