Генератор тока для электроразведки

Союз Советских Сов 1 нвлистических Республик(22) Заявлено 03.1078 (21) 2671307/18-21с присоединением заявки Ко(51)М. Кл.2 Н 03 К 1/02 Государственный комитет СССР ло делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Научно-произ водствен ное объ един ение Геофизика(54) ГЕНЕРАТОР ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в электроразведке с использованием импульсных и гармонических электромагнитных полей.Известен генератор тока дпя электрораэведки, содержащий стабилизатор тока и выходной инвертор, управляемый логической схемой, в котором сигнал обратной связи снимается с эталонного резистора, включенного последовательно с сопротивлением нагрузки 1. Такой генератор имеет ограничение минимальной величины стабилизируемого тока, вызван ное искажением сигнала обратной связи, привносимым начальными токами коллекторов ключей инвертора и интегральным вкладом коммутационных всплесков. 20Наиболее близким по своей сущности к изобретению является генератор тока для электроразведки 2), содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, сило вой ключ, сглаживаюший фильтр, инвертор, а также последовательно соединенные задающий генератор, делитель частоты, два выхода которого соединены с соответствующими входами рас пределителя импульсов, соединенного с инвертором, и цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных эталонного резистора, усилителя, второй вход которого соединен с одним из выходов распределителя импульсов, (запоминающего устройства) и широтно-импульсного модулятора, второй вход которого соединен с задающим генератором, причем цепь обратной связи соединена последовательно с инвертором через нагрузку.Этот генератор имеет ограничение минимальной величины стабилиэируемого тока, .вызванное искажением сигнала обратной связи, привносимым начальными токами коллекторов транзисторных ключей выходного инвертора и интегральным вкладом коммутационных всплесковна эталонном резисторе в моменты коммутации нагрузки ключами выходного инвертора. Величина начапьного тока коллектора транзисторов меняется в соответствии с изменением температуры и во времени, что приводит к ошибочной отработке системы стабилизации тока. Повышение рабочей частоты генератора приводит к значительному увеличеНию вклада коммутационных всплесков, увеличению искажения сигналобратной связи. Изменение характера нагрузки генератора приводит к ис-.кажению формы сигнала, снимаемого сэталонного резистора, и, как следствие, вызывает нарушение работы генератора в целом.5Цель изобретения - повышениестабильности выходного тока.Это достигается тем, что в генераторе тока для электроразведки,содержащем последовательно соединенные силовой источник постоянноготока, силовой ключ, сглаживающийфильтр, инвертор, нагрузку и эталонный резистор, а также последовательно соединенные задающий гене" 15ратор и делитель частоты, выходы которого соединены с соответствующимивходами распределителя импульсов, соединенного с инвертором, и цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных, дифференциального усилителя, один вход которого соединен с источником опорного напряже"ния, и широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен к управляющему входу силового ключа, авторой вход - к выходу задающего ге"нератора, в цепь обратной связи междуэталонным резистором и другим входомдифференциального усилителя введеныпоследовательно включенные полосовойфильтр, амплитудный детектор и фильтрнизких частот.На чертеже представлена блок-схема генератора тока для электроразведки.35Генератор содержит силовой источник 1 постоянного тока, силовойключ 2, сглаживающий фильтр 3, инвертор 4, эталонный резистор 5, задающий генератор б, делитель 7 частоты, распределитель 8 импульсов, полосовой фильтр 9, амплитудный детектор 10, фильтр низких частот (ФНЧ)11, дифференциальный усилитель 12,широтно-импульсный модулятор 13, нагрузку 14, источник 15 опорного напряженияя.Силовой источник 1 постоянного тока 1 периодически подключается силовым ключом 2 к сглаживающему,фиды- ору 3. На выходе фильтра 3 получаютнапряжение, пропорциональное дли",тельности замкнутого состояния ключа 2. Таким образом, регулируетсявеличина напряжения питания инвертора 4. Тактовая частота ключа 2задается генератором б. Рабочая частота инвертора 4 получается путемделения частоты генератора б делителем7 частоты. Формирование импульсныхпоследовательностей для управления 60ключами инвертора осуществляетсяраспределителем 8 импульсов. Напряже"ние, пропорциональное мгновенномуамплитудному значению тока в нагрузке 14 инвертора, искаженное началь-65 ными токами его транзисторных ключей и коммутационными всплесками в момент коммутации выходного инвертора, выделяется на эталонном резисторе з, фильтруется полосоным фильтром 9 по первой гармонике, выпрямляется амплитудным детектором 10 и сглаживается ФНЧ 11, затем сравнивается с напряжением источника 15 опорного напряжения с помощью усилителя 12 и преобразуется широтно- импульсным модулятором 13, регулирую" щим длительность замкнутого состояния ключа 2.Включение узлов 9, 10, 11 позволяет в значительной степени исключить вредные влияния на параметры стабилизации, так как напряжение постоянного тока, снимаемое с эталонного резистора 5 и обусловленное протеканием начальных токов транзисторов выходного иннертора 4, отфильтровывается фильтром 9 и не нлияет на параметры стабилизации; искажение формы сигнала на эталонном резисторе, вызванное изменением характера на - груэки, не сущестненно, так как фильтр 9 настроен на первую гармонику рабочей частоты, что в значительной мере исключает влияние коммутационных всплесков.Таким образом, описанный генератор позволяет снизить минимальную величину стабилиэируемого тока до десятых долей миллнампера (экспериментально получена величина 0,1 мА, что н 100 раэ меньше,чем у прототипа 1, расширить частотный диапазон до 10 кГц (рабочая частота прототипа десятки Гц), исключить нлияние начальных токов транзисторов выходного иннертора, а также исключает ноз" действие на параметры стабилизации изменения характера нагрузки.Формула изобретенияГенератор тока для электрораэнедки, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, силовой ключ, сглаживающий фильтр, иннертор, нагрузку и эталонный резистор, а также последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, выходы которого соединены с соответствующими нходами распределителя импульсов, соединенного с иннертором, и подключенную к эталонному резистору цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных дифференциального усилителя, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, и широтно-импульсного модулятора, ныход которого подключен к управляющему входу силового ключа, а нторой вход соединен с выходом задающего генератора, о ти и ч а ю щ и й с я тем, что, с741417 Составитель Л. КолосковРедактор Т. Юрчикова Техред Ж. Кастелевич Корр ректо Н. Григорук Заказ 3217/53 Тирам 995. Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открйтий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП.Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 целью повышения стабильности выходного тока, в цепь обратной связимежду эталонным резистором и вторымвходом дифференциального усилителявведены последовательно соединенныеполосовой фильтр, амплитудный детек-тор и фильтр низких частот. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 9 3679978,кл, 325-187, опублик. 1970. у 2. Авторское свидетельство СССР 9 571876 кл. Н 03 К 1/02, 1975.