280557

Союз Советских Соцмвлмстических Республик) Зая еио 16,вки-рисоелннением осударстеенный комитетСовета Миннотроа СССРоо делам изобретенийн открытий(72) Авторы изобретеии В. ихайлов 7 ) Заявитель дена Трудового Красното Знамениститут им. Серго Орджоникидзе овочеркасск литехническ(54) УСИЛИТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ния является иента усиле- О еетератор, вхоих сигналов,Это достиг дящий в усил выполнен в в напряжения с литудой выхо пропорционал пряжения, пр тора подключ пряжения.тем, чт ектрич аетс итель иде г элек нератора и рически уп ообразноговляемой амп еняющейсяляющего на;ения генеалонного диого с ьно вел и этом ала, из ичине управ цепь управ источнику э рач нач Изобретение относится к области автоматики и информационно-измерительной техники и может быть применено для усилителяэлектрических сигналов в измерительныхприборах, автоматических преобразователях 5информапии в системах автоматического котетроля и управления,Известны усилители электрических сигнаЗлов, содержащие широтно-импульсный моду-,лятор, электронный ключ и выходной фильтр 10Недостатком этих усилителей являетсязависимость коэффициента усиления от вели 1.чины эталонного напряжения.Целью настоящего изобретеповышение стабильности коэффиц На чертеже приведена блок-схема усилителя электрических сигналов,Входную цепь 1. усилителя образует один из входов сравнивающего устройства 2. Другой вход сравнивающего устройства подключен к выходу генератора 3 пилообразното напряжения, который выполнен с электричес,- ки управляемой амплитудой выходного сиг-; нала., изменяющейся пропорционально величине управляющего напряжения. Для подачи уттравляющего напряжения, задающего амплитуду пилообразного напряжения, генератор снабжен цепью 4 управления амплитудой. Цепь управления рабочим ходом пилообразного напряжения подключена к генератору 5 импульсов прямоугольной формы. Выходы сравнивающего устройства и генератора 5 импульсов прямоугольной формы присоедине. ны к раздельным входам триггера 6. Все перечисленные элементы усилителя составляют широтно-импульсный модулятор.Выход триттера 6 (т,е. выход модулятора) подключен к одному из входов электронного ключа 7, Вход 8 электронного ключа соединен с источником эталонного напряжения, К этому же источнику присоединенацепь 4 управления амплитудой генератора 3пилообразного напряжения.Выходным элементом усилителя являетсясглаживающий фильтр 9, связанный с выходом ключа 7. Выход 10 фильтра 9 образуетвыходную цепь усилителя,Усиливаемый электрический сигнал псдают на вход сравнивающего устройства 2. Спомощью генератора 5 импульсов прямоу Огольной формы периодически запускается генератор 3 пилообразного напряжения и одновременно переключается триггер 6 модулятора. Под действием эталонного напряжения,поданного в цепь 4 управления амплитудой, 15генератор 3 формирует пилообразное напряжение с амплитудой, пропорциональной величине эталонного напряжения. Пилообразноенапряжение подается на другой вход сравнивающего устройства 2. В момент достижения 20линейно изменяющимся напряжением величины усиливаемого электрического сигналасравнивающее устройство вырабатывает импульсный сигнал и устанавливает триггер модуля.ора в исходное состояние.В процессе широтно-импульсной модуляцчитриггер 6 фиксирует последовательность импульсов, ширина которых прямо пропорциональна величине входного сигнала и обратно пропорциональна величине эталонного напряжения.фВ соответствии с последовательностьюширотно-модулированных сигналов электронный ключ 7 коммутирует эталонное напряжение, поданное на его вход 8, Пульсирующеенапряжение ключа усредняется сглаживающим фильтром 9 и на выходе 10 фильтраустанавливается выходной сигнал.Аналоговый сигнал, сформированный впроцессе коммутации и сглаживания, пропорционален ширине импульсов модулятора ивеличине эталонного напряжения.Следовательно, с учетом преобразования,осуществляемого при модуляции, выходнойсигнал пропорционален входному и не зависит от величины эталонного напряжения.Повышение стабильности коэффициентаусиления и снижение требований к стабильности эталонного напряжения в предложенном усилителе достигается благодаря тому,что при обеспечении пропорциональной зависимости между амплитудой пилообразного напряжения и величино,; эталонного напряженич коэффициент усиления не зависит от величины эталонного напряжения. Это обьясняется тем, что в процессе широтно-импульсной модуляции осуществляется преобразование с обратно пропорциональной, а в процессе демодуляции с прямо пропорциональной зависимостью от величины эталонного напряжения. Поэтому, например, при уменьшении эталонного напряжения уменьшается амплитуда импульсируюшего напряжения ( в процессе демодуляции), однако это не приводит к изменению коэффициента усиления, так как уменьшение амплитуды импульсов пульсирующего напряжения компенсируется пропорциональным увеличением их ширины ( в процессе модуляции), обусловленным уменьшением амплитуды пилообразного напряжения. Не изменится коэффициент усиления и при увеличении эталонного напряженая. Таким образом, в усилителе исключено влияние одного из основных факторов нестабильности коэффициента усиления.Предлагаемый усилитель допускает колебания эталонного напряжения в плроких пределах и может быть использован для усиления сигналов в различных устройствах информационно-измерительной техники.Формула изобретенияУсилитель электрических сигналов, содержащий широтно-импульсный модулятор, снабженный генератором пилообразного напряжения, электронный ключ, один вход которого соединен с выходом модулятора, а другой - с источником эталонного напряже ния, и сглаживающий фильтр, присоединенный к выходу ключа, о т л и ч а ю т и йс я тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента усиления, упомянутый генератор выполнен с электрически управляемой амплитудой выходного сигнала, изменяющейся пропорционально величине управляющего напряжения, при этом цепь управления генератора подключена к источнику эталонного напряжения.280557 СоставительРедактор Т. Орловская ТехредН. Андрейчук Корректор С. Болдижар Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 701/115 Тираж 1049 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5