Устройство для сжатия и расширения

307493 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое вт. свидетельстваЗаявлено 15.1 т.1968 ( 1232185/26-9)с присоединением заявки1232186/26-9ПриоритетОпубликовано 21.7.1971, Бюллетень20Дата опубликования описания 04 Х 111,1971 МПК Н 03 д 7 Комитет по дел зобретений и открытийпри Совете МинистровСССР ДК 621,395.665.1вторзобретени Т. Бала аявител УСТРОЙСТВО ДЛЯДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПА Известны устройства для сжатия и расширения динамического диапазона передаваемых сигналов, в цепи управления которых используются датчики э. д, с. Холла.С целью уменьшения постоянной времени электромагнита при одновременном упрощении схемы и повышения устойчивости ее работы в предлагаемом устройстве к выходу фильтра в цепи управления подключен усилитель постоянного тока с глубокой отрицательной обратной связью, имеющий электромагнит в цепи анода.Кроме того, между фильтром в цепи управления и усилителем постоянного тока включается исто пгик постоянного напряжения задержки, а выходные электроды датчика Холла соединены с отдельной обмоткой входного трансформатора. ма сжимаедаваемых расширите. едаваемых влена блок-сх диапазона пд - блок-схема диапазона пе в датчико вления, уси ала 1 в К щии от параметро араметров цепи упра телем основного кан я (111 - Асз ) К 12 циент, зависО Холла и п 25 ленное усилраз, равняет диапазона пере- усилитель осе У с выхода ямитель 2. Выпает на фильтр рации основной ического содержи напряженна вып ение пост для филь ри достаточно больш ной связи, о ЗО го канала 1,1-1 а фпг. 1 предстателя динамическогосигналов; на фиг. 2ля динамическогосигналсв,Сжиматель динамдаваемых сигналовновного канала 1,которого поступаетпрямленное напряж8, предназначенный ЖАТ ИЯ И РАСШ ИРЕН ИЯ А П ЕРЕДАВАЕМЫХ СИГНАЛОВ астоты и гармоник сигнала. Отфильтрованное напряжение с нагрузки 4 фильтра поступает на вход усилителя постоянного тока 5, в цепи катода которого включено сопротивление обратной связи 6 и конденсатор 7 малой емкости, выполняющие функцию корректирования переходной характеристики фильтра в области малых времен. Нагрузкой усилителя постоянного тока 5 является электромагнит 8, 0 включенный последовательно с источникомаподного питания 9. Входные электроды датчика 10 Холла, размещенного в воздушном зазоре электромагнита 8, питаются напряжением У с выхода усилителя основного канала 1. Напряжение на выходных электродах датчика Холла, имеющее частоту и форму входного сигнала и огибающую, пропорциональную кьадрату огибающей выходного сигнала, кладывается в противофазе со входным 0 напряжением Ь,. Разностное напряжениеОт - Ас Ь где Ас - постоянный коэффии глубине отрицательной обрат ватывающей усилитель основно . е. при выполнении условия10 15 3АсК 11 г+1=АСКО, огибающая напряжения навыходе сжимателя Уг=3/ л. Таким образом,т А,сжиматель обеспечивает уменьшение динамического диапазона передаваемых сигналов с1 г.1 дкоэффициентом сжатия , =: =0,5, где(Iг (/д д 1 г и ЙУд - дифференциалы соответствующихнапряжений. Расширитель динамического диапазона передаваемых сигналов содержит входной трансформатор 11 с одной первичной и тремя вторичными обмотками, одна из которых подключена ко входу выпрямителя 12. Выпрямленное выпрямителем д 2 и отфильтрованное фильтром Ы напряжение с сопротивления нагрузки 14 фильтра 13 поступает на вход усилителя постоянного тока сб, в цепи катода которого включено сопротивление обратной связи 1 б и конденсатор малой емкости 17. Электромагнит 18 включен в анодную цепь усилителя постоянного тока 15 последовательно с источником анодного питания дл, Входные электроды датчика 20 Холла, размещенного в воздушном зазоре электромагнита 18, питаются входным напряжением Ог от отдельной обмотки входного трансформатора 11. Напряжение на выходных электродах датчика 20 Холла, имеющее частоту и форму входного сигнала и огибающую, пропорциональную квадрату огибающеи входного сигнала, складывается в фазе со входным напряжением арфснимаемым с отдельной обмотки входного трансформатора 11 с помощью переменного сопротивления 21 величина постоянного коэффициента ар определяется положением движка переменного сопротивления 21), Су ммарное напряжение ар Уг+АрУ, где Ар - постоянный коэффициент, величина которого определяется параметрами датчика 20 Холла и параметрами цепи управления, является выходным напряжением расширителя, т. е, /=арф,+Арфг Переменное сопротивление 21 служит для точного согласования системы сжиматель-расширитель, т. е, для выполнения условия -- = 1, в том случае, когда в сжимате 3Уд Сг ле для сигналов с минимальным уровнем условие А,КУ,+1=А,КУг выполняется с большей погрешностью, чем это допустимо. В этом случае условие точного согласования выпол 1няется при Ар=А, и ар --- , поэтому можноК считать ар ----- О, т. е, расширитель обеспе 1К чивает увеличение динамического диапазона 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 4 передаваемых сигналов (У,=Арф) с коэфац, аиг фициентом расширения т = - ;=2, где и,СгдУг и Нl, - дифференциалы соответствующих напряжений. В предлагаемом устройстве благодаря шунтированию сопротивления обратной связи б в цепи катода усилителя постоянного тока 5 конденсатором 7 малой емкости наблюдается коррекция фронта нарастания импульса, поступающего с сопротивления нагрузки 4 фильтра 3,Эффективность действия этой коррекции больше, чем в импульсных усилителях, что объясняется большим временем нарастания поступающего на вход усилителя постоянного тока 5 напряжения и наличием в анодной цепи индуктивности Ь электромагнита, препятствующего появлению выбросов на переднем фронте импульса выходного тока, в результате чего увеличивается глубина обратной связи, Кроме того, в данном случае нет необходимости заботиться о величине коэффициента усиления по напряжению усилителя постоянного тока б (этот коэффициент усиления может быть даже меньше единицы), что также позволяет увеличить эффективность действия коррекции. 5 а счет включения конденсатора малой емкости 7 время установления тока в электромагните (а следовательно, и время срабатывания датчика Холла) может быть уменьшено по сравнению с временем установления напряжения на выходе фильтра 3 в десять и более раз. Так как постоянная времени восстановления (разряда) фильтра обычно на один-два порядка больше, чем постоянная времени установления (заряда) фильтра, то цепь коррекции переходной характеристики практически не оказывает влияния на переходную характеристику в области больших времен, т, е. пульсации выпрямленного напряжения в нелинейные искажения, вызываемые ими, при этом не увеличиваются. При небольшом увеличении постоянной времени установления фильтра и соответствующем выборе элементов коррекции время срабатывания датчика Холла и нелинеиные искажения, обусловленные пульсациями выпрямленного напряжения, уменьшаются одновременно. Увеличение постоянной времени установления фильтра достигается включением резисторов 22 на входе выпрямителей 2 и 12 в сжимателе и расширителе, что одновременно приводит к снижению нелинейных искажений, обусловленных влиянием выпрямителя 2 и 12 на основной канал в сжимателе и расширителе.Таким образом, значительно уменьшается время срабатывания датчиков Холла в сжимателях и расширителях и, следовательно, значительно снижаются динамические искажения при быстрых изменениях уровня входного сигнала,307493 Предмет изобретения Составитель А. Мерман Техред А. А. Камышников, Морозо едакт Заказ 2170/16 Изд.903 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4,5 Типограф пр, Сапунова,1. Устройство для сжатия и расширения динамического диапазона передаваемых сигналов, содержащее в цепи управления выпрямитель, фильтр, электромагнит и датчик Холла, служащий в качестве элемента управления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения постоянной времени электромагнита при одновременном упрощении схемы и повышения устойчивости ее работы, к выходу фильтра в цепи управления подключен усилитель постсяцного тока с глубокой отрицательной обратной связью, имеющий электромагнит в цепи анода.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, 5 что между фильтром в цепи управления и усилителем постоянного тока включен источник постоянного напряжения задержки.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеесятем, что выходные электроды датчика Холла 10 соединены с отдельной обмоткой входноготрансформатора.