Сглаживающий фильтр

ОПИ(:АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски Соцналнстнцесин Республик(45) Дата опубликования описания 108,09,7 Ь г(51) М. Кл, Н 02 М 1/14 Гвсударатавиный июиитвт СССР в делам изабретвиий и етиритий(72) Авторы изобретения С, П. Колосов и В, Л, Головкин Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) СГЛАЖИВАК)ЩИЙ ФИЛЬТРИзобретение относится к технике свя"эи и может использоваться в преобразовательных устройствах систем электропитания,Известен сглаживающий фильтр, содержащий включенные между одной из шинисточника входного сигнала и общей шиной последовательно соединенные дроссель и нагрузку и электронный эквивалент емкости, выполненный в виде первого дифференциального усилителя с реэисмтивной отрицательной обратной связью,неинвертирующий вход которого подключен к месту соединения резистора и коюденсатора последовательной ЯС-цеди,включенной параллельно нагрузке, и оконечного усилителя, выход которого сое-динен с инвертирующим входом первогодифференциального усилителя через дополнительную последовательную ЙС-цепь 11. Однако этому фильтру присуща вестабильность выходного напряжения при перепадах нагрузки,211 ель изобретения - уменьшение нестабильности выходного напряжения фильтра при перепадах нагрузки. Для этого в сглаживающий фильтр, 5 одержащий включенныемежду одной изшин источника входного сигнала и общейшиной., последовательно соединенные дроссель и нагрузку и электронный эквивалент емкости, выполненный в виде перво- тО го дифференциального усилителя с реэистивной обратной связью, неинвертирующий вход которого подключен к местусоединения резистора и конденсатора последовательной ЯС цепи, включенной т 5 параллельно нагруаке, и оконечного усилителя, выход которого соединен с инверЬтируюптим входом первого дифференциального усилителя через дополнительную цоследовательную ЯС-цепь, введены дат 2 ц чик тока нагрузки, включенный междувторой шиной источника входного сигнала и общей шиной и дополнительный дифференциальный управляемый усилитель,неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя, инвертирующий вход и выход- соответственно к выходу и входу оконечного усилителя, а вход управления соеди нен с выходом датчика тока нагрузки.На чертеже изображена. структурная электрическая схема предложенного фильтра.Сглаживающий фильтр содержит включенные между одной иэ шин источника 1 входного сигнала и общей шиной последовательно соединенные дроссель 2 и нагрузку 3 и электронный эквивалент емкости, выполненный в виде пер-. вого дифференциального усилителя 4 с реэистивной отрицательной обратной связью, неинвертирукмций вход которого подключен к месту соединения резистора 5 и конденсатора 6 .последовательнойЯС-цепи, включенной параллельно нагрузке 3, и оконечного усилителя 7, вы-ход которого соединен с инвертирующим входом первого аифференциального усили теля 4 через дополнительную последовательную ЙС-цепь 8, 9, а также датчик 10 тока нагрузки, включенный между второй шиной источника 1 входного сигнала и общей шиной, и дополнительный дифференциальный управляемый усилительЗО 1 1, неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя 4, инвертируюший вход , и выход - соответственно к выходу и входу оконечного усилителя 7, а вход35 управления соединен с выходом датчика 10 тока нагрузки.Устройство работает следующим образом.Глубина местной отрицательной обрат 40 ной связи, охватывающей первый дифференциальный усилитель 4 через резистор 12 и ЯС-цепь 8,9 убывает с ростом частоты, благодаря уменьшению сопротивления емкости, в результате чего уси 45 ление по переменному напряжению дифференциального усилителя 4 и усиление в контуре обратной связи, образованном последовательно соединенными первым и дополнительными дифференциальными уси 50 лителями 4,11 и оконечным усилителем 7, увеличивается с возрастанием частоты сглаживающего сигнала. Поэтому сопротивление между выходом оконечного усилителя 755 и общей шиной убывает обратно пропорционально частоте сигнала аналогично сопротивлению емкости и шунтирует нагрузку 3 фильтра Увеличивающееся с ростом частоты сопротивление дросселя 2 и убывающее сопротивление эквивалента емкости об разуют частотно-зависимый делитель на- пряжения с характеристикой передачи низкочастотного типа, обеспечивающей эффект сглаживания.ЯС-цепь 5, 6, сглаживая переменную составляющую выходного напряжения фильтра, задает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 4 постоянную, составляющую выходного напряжения фильтра, которая при значении сопротивления резистора 12, меньшем входного сопротивления дифференциального усилителя 4, проходит без изменения через усилитель 4 и дополнительный дифференц:;альный усилитель 11 с единичным статическим усилением напряжения - на вход оконечного усилителя. 7. При перепаде тока нагрузки 3 на управляющий вход дополнительного дифференциального управляемого усилителя 11 поступает перепад сигнала с датчика 10.Дополнительный дифференциальный управляемый усилитель 11 преобразует этот перепад в импульс такой формы, которая требуется для изменения коэффициента усиления по закону быстрого увеличения и затем постепенного уменьшения коэффициента усиления до исходного статического уровня, Поэтому по сигналу датчика 10 усиление увеличивается, уменьшая выходное сопротивление повторителя напряжения, образованного допол нительным дифференциальным управляемым усилителем 11 и оконечным усили телем 7, охваченными стопроцентной обратной связью, и увеличивая тем самым значение эквивалентной емкости.В результате уменьшается амплитудаколебаний выходного напряжения фильтра, Постепенное возвращение усиления дополнительного дифференциального управляемого усилителя 11 к исходному уровню по мере затухания реакции фильтра на перепад нагрузки 3 восстанавливает ис ходное значение выходного сопротивл ния фильтра, соответствующее заданному ,уровню сглаживания и малому рассеянию мощности на оконечном усилителе 7. Поскольку перепады нагрузки 3 относительно редки, то повышенное рассеяние мощности в оконечном усилителе 7 во время переходного процесса реакции фильтра на перепад нагрузки не увеличивает сколь-нибудь существенно средний уровень потерь, не снижает КПД и не уве623243 личивает габаритов устройства за счеттеплоотводов.Предложенное устройство уменьшаетнестабильность выходного напряженияфильтра при изменениях нагрузки. 3 Сглаживающий фильтр, содержащий включенные между одной из шин источ ника входного сигнала и общей шиной последовательно соединенные дроссель и нагрузку и электронный эквийалент емкости, выполненный в виде первого дифференциального усилителя с резистивной отрицательной обратной связью, неинвертирукнций вход которого подключен к месту соединения резистора и конденсатора последовательной ЯС-цепи, включенной параллельно нагруаке, и оконеч- О. ного усилителя, выход которого соедкСоставител рховская Техред Л, Редакт аз 4924/48 Тираж 89 ЦНИИПИ Государственного ком по делам изобрет 113035, Москва, ЖПодписноеитета Совета Министров СССРний и открытий5, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения нен с инвертирующим входом первогодифференциального усилителя через дополнительную последовательную 3 С-цепь,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью уменьшения нестабильности выходного напряжения фильтра при перепадахнагрузки, в него введены датчик токанагрузки, включенный рюжду второй шиной источника входного сигнала и общейшиной, и дополнительный дифференциальный управляемый усилитель, неинверти.рующий вход которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя,инвертируюший вход и выход - соответственно к выходу и входу оконечногоусилителя, а вход управления соединенс выходом датчика тока нагрузки,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США М 3670230,кл. 321-10, 1972. Т. Маркинаферова Корректор Д. Мельннчен