Устройство формирования опорного напряжения на диапазон частот

ОПИСАНИЕж 526ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик61) Зависимое от авт, свидетельства22) Заявлено 28,08.63 (21) 854604/18-10с присоединением заявки51) М. Кл. б Государственныи комитет Совета Министров СССР Приоритетликовано 30.12.75. Бюллетень4 3) 21.314.22088,8) елам изобретений н открытий ата опубликования описания 2) Авторы изобретеп И листорин, С Коршевер и А М Кова сько 1) Заявитель Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР П РЯЖЕ 4 ИЯ УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНОГОНА ДИАПАЗОН ЧАСТОТ Известны устройства формирования опорного напряжения на диапазон частот, содержащие линейный усилитель, измерительный элемент, выполненный в виде моста на фотосо. противлениях, и однокаскадный усилитель постоянного тока в цепи автоматической регулировки усиления.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем использована дополнительная ступень формирования опорного напряжения, представляющая собой широкополосный усилитель на транзисторах с автоматической регулировкой усиления. Регулировка осуществляется посредством фотосопротивленпя, которое освещается лампой накаливания и находится в цепи обратной связи, охватывающей усилитель. В результате увеличивается запас устойчивости и упрощается настройка устройства при сохранении повышенной точности формирования опорного напряжения.Усилитель постоянного тока сигнала автоматической регулировки усиления (АРУ) может быть выполнен по дифференциальной схеме, что позволяет заземлить напряжение питания измерительного элемента и тем самым исключить инерционный РС-фильтр. В результате повышается быстродействие и устойчи. вость основной ступени формирования.С целью расширения диапазона формирования в область низких частот, гармонические составляющие опорного напряжения в сигнале автоматической регулировки компенсируются с помощью делителя напряжения на линейном сопротивлении и фотосопротивлении, освещае мом лампой накаливания измерительного элемента.В устройстве может быть применена автоматическая калибровка измерительного элемента и дифференциального усилителя перед 10 каждым измерением по источнику опорного напряжения постоянного тока, к которому подключается лампа накаливания, освещающая фотосопротивление на время калибровки. Калибровка осуществляется с помощью парал.15 лельного делителя, который переключаетсякоммутатором, выполненным в виде последовательного двоичного счетчика на транзисторах. В результате повышается точность формирования.20 На чертеже изображена принципиальнаясхема предлагаемого устройства формирования опорного напряжения на диапазон частот.Дополнительная ступень 1, осуществляющая предварительное формирование опорного 25 напряжения, представляет собой широкополосный усилитель на транзисторах Т Т, с автоматической регулировкой усиления (АРУ). Си.стема АРУ дополнительной ступени содержит; фотосопротивление ФС, (входит в цепь отри цательной обратной связи, охватывающей уси 4975261 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 литель), лампу накаливания ЛН, (освещаетФС и питается напряжением с выхода усилителя через фазоинвертор на Т,), повторителиТ 4 - Т 7 и трансформатор Тр,.Ступень предварительной стабилизацииобеспечивает изменение напряжения на входевторой ступени на 2,8 дб (55 мв - 76 мв) приизменении входного напряжения на 20 дб(10 мв - 100 мв),Основная ступень 2, осуществляющая окончательную стабилизацию, представляет собойширокополосный ламповый усилитель с усиленной АРУ. Она содержит двухтактный усилитель 3 на лампах Л, - Л 7, измерительныйэлемент 4, усилитель сигнала 5 АРУ и делитель напряжения 6.В тракт двухтактного усилителя 3 включенкаскад, коэффициент усиления которого меняется в зависимости от подаваемого смещенияна антидинатронные сетки ламп Лр, Л.Выходное опорное напряжение усилителяУподается на измерительный элемент 4,в качестве которого использован электротепловой компаратор действующих значений напряжений, работающий по принципу разновременного сравнения подстановкой.Схема компаратора, представляющая собоймост, содержит линейные активные сопротивления (И ЛЯз, Я 4, Ль) и фотосопротивление фСь, освещаемое лампой накаливанияЛН. Временная нестабильность компарирующего элемента (ЛН, - ФС,) исключается калибровкой компаратора перед каждым измерением.При калибровке лампа накаливания ЛНпитается от источника постоянного тока с точно известным напряжением У,-, и компаратор уравновешивается автоматически специальной схемой калибровки 7.При формировании опорного напряженияЛН, переключается к выходу устройства нанапряжение У,п, и компаратор выдает сигнал, величина и знак которого характеризуетОТКЛОНЕНИЕ Поп=ОТ Поп ПО ВЕЛИЧИНЕ И Направлению. Если мост уравновешен, тооп =Уоп=по ДЕйСТВуЮЩЕМу ЗиаЧЕНИЮ.Сигнал с измерительного элемента усиливается дифференциальным усилителем постоянного тока 5 на двойных составных транзисторах Т, - Т, и используется для регулированиякоэффициента усиления каскада на лампахЛ иЛзПостроенная по такому принципу схема устройства формирования опорного напряженияобеспечивает стабильность выходного напря 4жения 0=0,7 в +0,05/с по действующему значению при изменении входного напря жения на 20 дб. Время установления выход. ного напряжения при скачкообразном изменении напряжения на входе на 20 дб составляет 0,15 - :0,25 сек. Нелинейные и частотные искажения не выходят за допустимые пределы в диапазоне от 50 гц до 20 кгц.Предмет изобретения1. Устройство формирования опорного напряжения на диапазоне частот, с применением линейного усилителя и измерительного эле. мента, отличающееся тем, что, с целью увеличения запаса устойчивости и упрощения настройки устройства при сохранении повышенной точности формирования опорного напряжения, в нем использована дополнительная ступень формирования опорного напряжения, представляющая собой широкополосный усилитель на транзисторах с автоматической регулировкой усиления, осуществляемой посредством фотосопротивления, освещаемого лампой накаливания, и находящегося в цепи обратной связи, охватывающей усилитель.2, Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и устойчивости основной ступени формирования, усилитель постоянного тока сигнала АРУ выполнен по дифференциальной схеме, что позволяет заземлить напряжение питания измерительного элемента и тем самым исключить инерционный КС-фильтр.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес я тем, что, с целью расширения диапазона формирования в область низких частот, гармонические составляющие опорного напряжения в сигнале автоматической регулировки усиления компенсируются с помощью делителя напряжения на линейном сопротивлении и фотосопротивлении, освещаемом лампой накаливания измерительного элемента.4. Устройство по пп, 1 - 3, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования, в нем применена автоматическая калибровка измерительного элемента и дифференциального усилителя перед каждым измерением по источнику опорного напряжения постоянного тока, к которому подключается лампа накаливания, освещающая фо тосопротивление на время калибровки, осуществляемой с помощью параллельного делителя, который переключается коммутатором, выполненным в виде последовательного двоичного счетчика на транзисторах,