Автогенератор прямоугольного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 26. 2 Н 7/537; 60 ЕТЕН АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТ Ю Оэ Ю СЬ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИ(72) Г,Н, Кирюшин и А.А. Рафалович (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. 8,8. Куйбышева (53) 621.314 58(088.8)(56) 1. Моин В.С, и Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. "Энергия", 1972, с. 387, рис, 10,6,а.2. Авторское свидетельство СССР й 769306, кл. 0 01 В 7/00, 1980. (54)(57) АвтогенеРАтоР пРяиоугольного НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий выходной транс форматор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничителем напряжения, два токозадающих резистора, два усилителя и первый блок питания с двухполярным выходом, имеющим вывод от средней точки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения величины и стабильностиамплитуды и частоты выходного напряжения, ограничитель напряжения вь 1 полнен в виде двух соединенных последовательно пар встречно-последовательновключенных стабилитронов, усилителивыполнены дифференциальными операционными, один усилитель по цепи питания подключен к выходу первого лока питания, а другой - к выходу анаЛогичного введеннЬго в устройствовторого блока питания, каждая парастабилитронов через укаэанный токозадающий резистор включена между выходом операционного усилителя и выводом от средней точки блока питанияэтого усилителя, а вход каждого операционного усилителя включен между выходом одного операционного усилителяи средним выводом блока питания другого усилителя.102 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах автоматики и приборостроения для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение прямоугольной Формы.Известны автогенераторы прямоугольного напряжения с выходным трансформатором, содержащие конденсаторы в качестве времязадающих элементов 1 1).К недостаткам данных автогенераторов можно отнести большое число входящих элементов и значительные габариты конденсаторов,Для питания индукционнь 1 х датчиковперемещения более удобен автогенератор, в котором роль времязадающегоэлемента выполняет сам выходнойтрансформатор, являющийся одновременно индуктивным элементом датчикаи имеющий в связи с этим изменяющийсявоздушный зазор магнитопровода,Автогенератор такого типа являетсянаиболее близким к предлагаемому исодержит выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтированадвухполярным ограничителем напряжения в виде пары встречно-параллельновключенных стабилитронов, два транзисторных усилителя, два токозадающихрезистора и блок питания с двухполярным выходом, имеющим вывод от средней,точки, причем к выходу каждой полярности подключен указанный транзисторный усилитель2,Данному автогенератору присуща высокая степень инвариантности к возмущающим воздействиям эа счет кольцевого характера стабилизации напря-.жения на возбуждающей обмотке дифференциального трансформатора. Однако всилу невысокого коэффициента усилениятока транзисторов степень стабилизации амплитуды и частоты генерируемогонапряжения ограничена. Кроме того,значительное отрицательное влияниена точность оказывают напряжения отк"рытых базо-эмиттерных переходов транзисторов, включенных последовательносо стабилитронами, Эти напряженияимеют значительный разброс значенийи зависимость от температуры базового,перехода. Наконец, следует отме"тить относительно низкий коэффициентиспользования напряжений питания, выражающийся в том, что транзисторныеключи открываются поочередно, в результате чего амплитуда равна напряжению стабилизации стабиритрона, т.е. 6262,она меньше выходного суммарного напряжения источника в два раза,Цель изобретения - повышение величины и стабильности амплитуды и 5 частоты выходного напряжения Поставленная цель достигается тем, что в автогенераторе прямоугольного напряжения, содержащем выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничителем напряжения, два токозадающихрезистора, два усилителя и первыйблок питания с двухполярным выходом,имеющим вывод от средней точки, ограничитель напряжения выполнен в видедвух соединенных последовательно парвстречно-последовательно включенных,стабилитронов, усилители выполненыдифференциальными операционными, одинусилитель по цепи питания подключенк выходу первого блока питания, адругой - к выходу аналогичного вве- . денного в устройство второго блокапитания, каждая пара стабилитроновчерез укаэанный токозадающий резистор включена между выходом операционного усилителя и выводом от среднейточки блока питания этого усилителя,а .вход каждого операционного усилителя включен между выходом одного опе" рационного усилителя и средним выводом блока питания другого усилителя.На Фиг. 1 и 2 показаны вариантывыполнения принципиальных схем предлагаемого автогенератора; на фиг, 3 временные диаграммы токов и напряжений,Рвтогенератор (фиг. 1) содержитдвухполярные блоки 1 и 2 питания,дифференциальные операционные усилители 3 и 4, двухсторонние пары стаби" литронов 5 и 6,токозадающие резисторы 7 и 8, выходной трансформатор 9и детектор с Фильтром 10,Выход операционного усилителя 3 соединен непосредственно с собствен ным инвертирующим входом и через резистор 7 с точкой соединения стабили"тронов 5 и 6. Выход операционного усилителя 1 также соединен с собственным инвертирующим входом и через резистор 8 с точкой соединения стабилитронов, Вторые концы стабилитронов 5и 6 соединены с неинвертирующими входами усилителей 3 и я соответственно,причем неинвертирующий вход усилителя 3 соединен сс средней точкой (СТ)блока 2 питания усилителя 1, а неинвертирующий вход усилителя 1 - со3 10262 средней то кой блока 1 питания усилителя 3. Первичная обмотка трансформатора 9 включена параллельно с последовательно соединенными парами стабилитронов 5 и 6, а его вторичная об-мотка соединена с входом детектора с фильтром 10, выход которого является выходом автогенератора.Автогенератор работает следующим образом. РПосле включения блоков питания в силу неравенства нулю начального смещения операционных усилителей напряжение на их выходах начинает увеличиваться, причем связь элементов 1 схемы такова, что в случае положительного нарастания напряжения одного из усилителей выходное напряжение другого усилителя увеличивается в отрицательную сторону. Включение парал- щ лельно стабилитронам индуктивного импеданса обмотки трансформатора 9 ускоряет нарастание напряжений и по достижении ими значений, соответст" вующих лавинному пробою стабилитро- ру нов, этот процесс заканчивается. При этом усилитель 3 совместно с резистор ром 7 и стабилитроном 5 представляет собой схему стабилизатора тока через стабилитрон 6, который совмест- эо но с усилителем 1 и резистором 8 стабилизирует ток через стабилитрон 5. Благодаря такому соединению коэффициент стабилизации преобразователя определяется произведением коэффициентов усиления усилителей 3 и 4 и составляет значение, более 10 . По достижении режима стабилизации обмотка возбуждения шунтирует своим малым сопротивлением постоянному току последовательно соединенные пары стабилитронов 5 и 6, в результате чего начинается процесс изменения напряжений на выходах усилителей в противоположную установившемуся значению сторонуТок в цепи первичной обмотки 3 нарастает по экспоненте и соответственно снижается ток стабилитронов Э -т (Фиг. 3). При снижении этого тока до нуля происходит реверс полярности на 62 ф1026262т 5 ВНИИПИ Заказ 4 Я/4 Тираж 687 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4