Интегратор переменного напряжения

О П И С А Н И Е 1 ц 42467ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихоциалистицескихРеспублик(51) М. Кл. б 06 д 7/18 присоединением заявки Ме Гасударственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий, Барьюдин 71) Заявитель моленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института54) ИНТЕГРАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 30 Изобретение может найти применение в измерительцой технике, когда необходимо иметь выходной сигнал, пропорциональный интегральному значению входного переменного сигнала.Существующие интеграторы переменного напряжения часто не обеспечивают необходимой точности и быстродействия интегрирования в сочетании с высоким уровнем выходного сигнала в виде постоянного напряжения, что объясняется спецификой интегрирования переменного сигнала за малое время.С целью повышения точности и быстродействия устройства в интегратор введены два токостабилизирующих двухполюсника ца транзисторах, между базой и эмиттером каждого из которых включены последовательно источник постоянного напряжения, вторичная обмотка трансформатора и времязадающий резистор, коллектор одного транзистора подключен к интегрирующему конденсатору непосредственно, а другого - через ключ.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.1 Лцтегр а тор содержит: ицтегр ир ующий конденсатор 1, токостабилизирующие двухполюсники 2, 3, состоящие из транзисторов 4, 5, времязадающих резисторов 6, 7 и вторичных обмоток 8, 9 входного трансформатора 10, источники посгояцпых напряжений 11 - 14 и ключи 15, 16, управляющие работой интегратора.Интегратор представляет собой два токостабилцзирующих двухполюсццка 2, 3, выполненных на транзисторах 4, 5, которые заряжают одну и ту же интегрирующую емкость 1,Интегрирование входного сигнала происходит за время, равное половине периода входного напряжецця, к концу которого на емкости 1 запоминается напряжение, пропорциональное интегральному значению исследуемого сигнала.Работа интегратора протекает следующим образом.Замыканием ключа 15 производится разряд интегрирующего конденсатора 1, после чего ца половицу периода входного напряжения конденсатор 1 через кл,оч 16 подключается в цепь токостабилизаторов 2 и 3.В течение указанного полупериода, когда ключ 15 разомкнут, а ключ 16 замкнут, происходит интегрирование входного синусоидального сигнала. По окончании интегрирующего полупериода ключ 16 размыкается и на конденсаторе 1 запоминается напряжение, пропорциональное интегралу входного сигнала. В таком состоянии схема остается до следующего цикла изатереция, когда конденсатор 1 вновь разрядится через ключ 15 и произойдет повью цикл преобразования,(3) 3Цикли шость преобразования и порядок работы кл.очей обеспечивается специальным устройством управления.За время интегрирования емкость 1 заряжается выходным током 11 токостабилизатора, выполненного на транзисторе 4, и разряжается током 12 токостабилизатора, выполненного на транзисторе 5.Для токов 11 и 12 можно записать:Е 1+ ЬМ 81 П о - Убэ,1 + Убк,Я 1 Гк,Ег - Ум я 1 п э 1 - Обэ.,11 г - ог1 ко +Яг и а 2 - коэффициенты усиления по току транзисторов 4 и 5; и 1 б - амплитуда и круговая частота интегрируемого напряжения;Убэ, - ЦаПРЯжЕЦИЯ На СМЕЩЕЦПЫХ в прямом направлении эмиттерных переходах транзисторов 4 и 5; 1, - тепловые токи транзисторов 4 и 5;Убк, - НаПРЯжЕНИЯ На КОЛЛЕКТОР- ных переходах транзисторов 4 и 5;и Г - сопротивления коллектор- ного перехода транзисторов 4 и 5. Для выходного напряжения схемыможно записать; огде С - емкость интегрирующего конденсатора,1 - период входного напряжения. Если добиться равенства нулю выходного напряжения при Рок=О, то, пользуясь Выражениями (1) - : (3) для 11 - 12, можно записать: Е, Убэ, Убк, й 1 Гк,я,- я, "+1 ко,+- О (4) 4При выполнении равенства (4) постоянныесоставляющие токов 11 и 12 токостабилизирующих двухполюсциков будут равны и не будут давать составляющей в выходном сигнале иц тегратора.В случае такой настройки схемы для 11 выхможно получить следующее выражение: 21 ( умишки + "кп)( .,го Откуда окоцчательцо для Ьвык можно запи 15 сать: 20 Если обозначить постоянную величину 30 где 1 - частота исследуемого сигнала.Из последнего выражения видно, что выходное напряжение пропорционально отношени 1 о амплитуды к частоте входного напряжения.35 Предмет изобретения Интегратор переменного напряжения, со держащий интегрирующий конденсатор, входной трансформатор, источники постоянных напряжений и ключи, один из которых подключен параллельно интегрирующему конденсатору, отличающийся тем, что, с целью 45 повышения точности и быстродействия интегратора, он содержит два токостабилизирующих двухполюсника на транзисторах, между базой и эмиттером каждого из которых включены последовательно источник постоянного 50 напряжения, вторичная обмотка трансформатора и времязадающий резистор, коллектор одного транзистора подключен к интегрирующему конденсатору непосредственно, а другой - через ключ,424167 оставитель С л едактор Л ветков ехред Т. Курилк Тираж 624комитета Совета Министровретений и открытийРаушская наб., д. 45 ПодппснСР Типография, пр, Сапунова аказ 2873/4ЦНИИП Изд,147 Государственного по делам из Москва, Ж.35