Нелинейный интегратор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСИОМУ СВИДЕ в ЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства Чо аявлено 29.Х 11.1971601966/18-24) 718 М. Кл. с присоединением заявки МПриоритет комитет по деламаооретений и открытийпри Совете Министров Опубликовано 21.Х 1.19 ЯК 681.142.07(088.8) юллетспь М 35 та опубликования описания 9,1,197 Авторыизобретения П. К, Карелин, В. С. Пономарев, Р. А. Нугманов, Р. А. Бушуеви А, Н. Васильев Заявитель, . ртР-ДЯ ИНЫЙ ИНТЕГРАТО НЕ Изобретение относится к нелинейным интеграторам, применяемым в регулирующих устройствах для компрессионных холодильных машин.Известны нелинейные интеграторы, содержащие в качестве исходного линейного или нелинейного интегрирующего устройства ЯС-цепочку.Однако такие схемы обладают тем недостатком, что ЛС-цепочка не обеопечивает интегрирования с достаточной точностью, для улучшения интегрирующих свойств исходной ЯСяцепочки применяют усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления и с высокой линейностью в динамическом режиме, в качестве интегрирующих конденсаторов используются специальные конденсаторы с мипимальными токами утечки и поляризации. Для защиты интегратора от перегрузки, параллелыоо интегрирующей емкости включают кремниевые диоды. Собственная емкость кремниевых диодов зависит от напряжения и вносит нелинейность в интегратор и при заданной точности интегрирования этот эффект ограничивает выбор емкости интегратора. При больших входных, напряжениях линейность усилителя нарушается, увеличивается саморазряд интегратора и возникает погрешность иитегрирования. Диапазон рабочих напряжений интегратора очень низок. Качество переходных процессов и статическая ошибкав регуляторах с такими интеграторами зависит от коэффициента усиления, динамическойхарактеристики и линейности усилителя и требует применения специальной схемы для стабилизации нуля иптегратора,Целью изобретения является автоматический выбор рабочей точки усилителя в динамическом режиме, защита интегратора и вхо 10 да усилителя от перегрузки при максимальных и минимальных напряжениях, исключение неуправляемого напряжения на интегрирующей емкости в переходных режимах, обеспечсние высокого качества регулирования,15 уменьшение статической ошибки и коэффлциента усиления усилителя.Для этого в предлагаемом интеграторе первый линейный вход включении последовательнос другим нелинейным входом интегрирования20 через потепциомстр, а последовательного с резистором, входящим в интегрирующую цепочку, включен в непроводящем направлениикремниевый ста бплитрон, соединенный другимконцом с общей точкой, образованной инте 25 грирующей емкостью и входом усилителя, ак сопротивлению (подключенному к выходуусилителя) через встречно включенные кремниевый стабилитрон и кремниевый диомед подключены резистор и база дополнительного30 транзистора, коллекторная цепь упомянутоготранзистора через кремниевый стабилитрон впроводящем,направлении подключена к интегрирующей емкости, а к отрицательному и положительному полюсам источника питанияподсоединены последовательно включенныеконденсатор и резистор, общая точка которыхчерез кремниевый диод в непроводящем направлении подключена к интегрирующей емкости.На чертеже изображена схема предлагаемого нелинейного интегратора,Он состоит из линейнопо входа 1 и нелинейного входа 2 с зоной,нечувствительности,потенциометра 8, резистора 4, кремниевогостабилитрона 5, входящего в интегрирующуюцепочку и подключенного последовательно кинтегрирующему конденсатору б и входу усилителя 7 к выходу котородо подключена нагрузка 8. Цепь глубокой нелинейной отрицательной обратной овязи осуществляется черезвстречно выключенные кремниевый стабилитрон 9 и диод 1 О, резистор 111, дополнительный транзистор 12 и кремниевый стабилитрон 1. Исключение неуправляемого напряжения в переходных режимах осуществляется подключением к клеммам 14 и 15 источника питания, конденсатора 16 и резистора 17,общая точка которых соединена с кремниевым ди 1 одом 18.Схема работает следующим образом.Если регулируемый параметр, напримертемпература в зоне охлаждения компреосионной холодильной установки, равен задаиномузначению, то напряжения на входах 1 и 2 будут равны нулю,Если регулируемый параметр, превысит заданное значение, то на входах 1 и 2 появятся напряжения, полярность которых показана на ч,ертеже без скобок, Увеличение напряжений происходит пропорционально увеличению отклонения регулируемого параметра отзаданного значения. Напряжение со входа 1подаемся на потенциометр 8, а со входа 2 -на нелинейную интегрирующую цепочку, состоящую из резистора 4, кремниевого стабилитрона 5 и интегрирующего конденсатораб, Стабилитрон 5 создает в зарядной цепиннтегрирующего конденсатора нелинейностьтипа нечувствительности, Т, е. заряд интегрирующего конденсатора начнется не сразу после появления напряжения на входе 2, а только тогда, когда оно, увеличиваясь, превыситнапряжение стабилизации, стабилитрона 5, ипродолжается, пока имеет место разностьмежду указанными напряжениями на входе2 и стабилизацией стабилитрона 5.Разряд интегрирующего конденсатора б будет происходить только после того, как изменится полярность напряжений на входах 1 и2, т. е, при уменьшении величины регулируемопо паралетра ниже заданного значения.Напряжение на конденсаторе 6, являющееся интегралом отклонения регулируемого параметра от заданного значения, определяетрабочую точку усилителя 7. При уменьшении напряжения на интегрирующем конденсаторе б выходное напряжение усилителя 7 на нагрузке 8 увеличивается, воздействуя на регулируемый иараметр, При увеличении напряжения на интегрнруюшем конденсаторе б выходное напряжение усилителя 7 на нагрузочке 8 уменьшается, Постоянному значению напряжения на интегрирующем конденсаторе б соответствует постоянное значение нанряже ния на нагрузке 8.Если ири отклоненин регулируемого параметра напряжение на входе 2 не выходит за пределы зоны нечувствительности нелинейного интегратора, то,поддержание регулируе мого параметра около заданного значенияосуществляется за с:ст напряжения на входе 1, которое алгебраически суммируется с иапряжением на интегрирующем конденсаторе б, меняя в,небольших пределах положение ра бочей точки усилителя 7, а следовательно, изначение выходного иапряжения на нагрузке 8.Напряжение на,входе 1 изменяется от- 1 в до +1 в, а напряжение на входе 2 изме,няется от - 12 в до +12 в.Для,ограничения напряжения при зарядкеи разрядке интегрирующего конденсатора б, а также для защиты входа усилителя 7 и нагрузки 8 от перегрузок в интеграторе приме иена глубокая нелинейная отрицательная обратная связь по напряжению с выхода усилителя 7 на его вход.Кан отмечалось выюе, при отклонении регулируемого параметра,в сторону поникения 35 от заданного значения интегриручощий конденсатор начинает разнаряжаться, а напряжепие на нагрузке 8 - увеличивается. При достикении на нагрузке 8 значения иапряжения, равного иробивиому напряжению крем ниевого стабилитрона 9, положительное напряжение через кремниевый диод 10 поступает на резистор 11 и базу транзистора 12. При этом транзистор 12 запирается, а иапряжение на его коллекторе резко возрастает, про бивается в обратном направлении кремниевый стабилитрои 18 и таким образом включается глубокая отрицательная обратная связь по напрякению с выхода усилителя 7 и нагрузки 8 на интегрирующий конденсатор 50 б и вход усилителя 7. Такая отрицательнаяобратная связь препятствует дальнейшему разряду интегрирующего конденсатора б, следовательно, повышению выходного напряжения усилителя 7 на,иагрузке 8.55 При отклонении регулируемого,параметраот заданного значения в сторону увеличения интегрирующий конденсатор начинает, заряжаться, а иапряжение на иагрузхе 8 уменьшается, кремлиевый стабилитрон 9 придет в 60 исходное состояние, на базе транзистора 12будет отрицательиыи потенциал, снимаемый с резистора 11, транзистор 12 откроечся и к интегрирующему конденсатору 6 подключится разрядная цепочка, состоящая из кремниево го стабилитрона 1, коллектор-эмиттерного359667 Предмет изобретения 19 Ю Состави)ель С. Бс.)1) Техред Т. Ускова Рек;)ктор корректор Т. Медведева л 5)да Заказ 4236/18 Из 1.1763 Ти,) а к 406) По 1 иисно).1811111 ПИ 1;охпсто ио ислам изобретений и открытий нр; Совете Миниссров СССРМоска), К, Ратгнская )и)Г)., Л. 4)5 ипография, ир. Сапунова, 2 Перехода транзистора 12 и потенциометра 3. Причем зта цепочка будет подключаться толь" ео тОГ 1 я, ксГдя папрякение па интегрируюцсм сопденс:)горе станет болыпе пробив)ного ,папряж, нпя 1 рекПиевого стабл)трота 1 о, таким Об 1.язем происходит ограничеИие заряда Гптсгрпруюп 1 его конденсатора 6.Дз 5 того, чтобы в перех,одН 1.1 х рекихах,пр)и В)клО" сзПп рсГулят)оря пе Возникал п псрсгруз к Ня Вк)де и Вкоде усп:1)тс)151 7, а следк- Вятсльпо, и пагрузсс о пз-;1 я поя 1;сппя )пеуиравляемого пяпряжснпя, ннтегрпруюццш конденсатор 6 заряжается пс от хедленНо нарастаю;ЯГО па)ряжения пя Входе 2, а От пита 01 цс 1 О пяпр 5 Исп 151, пода Вас)ОГО к клеммами 14 и 16. Величина на)пр 5 ксппя, до которой зарякается интегрирующий 1 сондсгсятор б и скорость его заряда в момент включения регулятора, завиСят от номинальных зпаче)ний конденсатора 16 и резистора 17 и оПределяют нулевое состояние усилителя 7, т. е. состояние, когда выходное паПрякение усилителя 7 равно нулю.В регуляторе на нелинейном интеграторе применен усилитель с малым коэффициентом усиления порядка 20 - 25, что позволяет увеличить диаНазон рабочих напряжений, и при больших входных напряжениях линейность усилителя в динамическом режиме не ,нарушается. Защита от перегрузок,интегрирующей емкости осуществляетСя последовательным включеВием кремниевых стябилитро,ПОВ через дополнительные тра)пзисторы и по- ,ГГедовательным включением резисторов и емкостей через кремниевые диоды. Собственная ,С.ВЕГСТЬ срсМПИСВЬ)Х днодов ПрИ ТЯ 1 СОМ ВЕЛЮ.5 "сппи пс В)носит дополнителъ)ную нелинеЙвость в интегратор. 10 1 слнПсйпьй н)нтегратор, содержащий интегрпруюп,ую РС-цспо)еу, включенную на входе усилителя, с цепьо отрицательой обрат,ной связи, конденсатор, кремНевые стабилптрхн 11, диоды, транзистор и поте)нцпо)аетр, 15 Г)тлпца 1 ОНи 1 ГТ тем, Гг, с целью потппнсниято 1 Нос ги и зяпить ПптеГраторя От переГрузое, липейлый вход интегратора соедпапеи с пег 115 е 11 п 15 входом через потепциоуетр, меж= ду резистором и конденсаторох Интегрирую п)е 1 сС-цепи включен кремниевый стабилитрои, точка соеди)пения стабилитрона и кон;1 спсяторя ГОдключега к входу усилителя, к Вь)хо у усилителя через встречно включенные кремниевый стабилитрон и диод подключены 25 резистор и база дополнителыного транзистора, коллектор котороГО через другой кремниевый стабилитрон соединен с конденсатором и)нтегрирующей ЯС-цепи и анодом диода, катод которого соеди)нен с общей точкой кон дспсатора и резистора, подключенных последовягс,)ыпо е источнику постоянного напряжеПИ 51.
СмотретьЗаявка
1601966
П. К. Карелин, В. С. Пономарев, Р. А. Нугманов, Р. А. Бушуев, А. Н. Васильев
МПК / Метки
МПК: G06G 7/184
Метки: интегратор, нелинейный
Опубликовано: 01.01.1972
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-359667-nelinejjnyjj-integrator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Нелинейный интегратор</a>
Предыдущий патент: Устройство для деления напряжений
Следующий патент: Интегратор промежуточной частоты
Случайный патент: Кулачковый механизм