Стабилизатор электрического сигнала

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено встабилизаторах тока и напряженияпрецизионных интегрирующих аналогоцифровых преобразователей ток-частота, напряжение-сигнал широтноимпульсной модуляции и т,п.) и,цр,устройств.Известен стабилизатор электрического сигнала, содержащий включенныепоследовательно регулятор и преобра"зователь сигнала обратной связи,выход которого подключен к входу усилителя сигнала рассогласования, дифФеренциальный вход которого соединен с выходом источника опорного сигнала, а выход - с управляющим входомрегулятора 11.Недостатком такого стабилизатораэлектрического сигнала является нестабильность выходного сигнала, обусловленная дрейфом сигнала смещениянуля усилителя сигнала рассогласования.Наиболее близким по техническойсущности к прецлагаемому являетсястабилизатор электрического сигнала,содержащий включенные последовательно регулятор и преобразователь сиг нала обратной связи, выход которогочерез первый прерыватель соединен свходом усилителя сигнала рассогласования, подключенным к выходу источника опорно.,;.игнала через второйпрерыватель, управляющий вход которого соединен с прямым выходом блока управления, подключенного по инверсному выходу к управляющему входу первого прерывателя,В этом устройстве выход усилителя сигнала рассогласования соединенс управляющим входом регулятора через последовательно включенные двухполупериодный Фазовый детектоо иФильтр, причем опорные входы фазово"го детектора подключены к соответствующим выходам блока управления 2,Недостатком такого стабилизатораявляется низкая точность стабилизации среднего значения электрическогосигнала, обусловленная инерционностью контура регулирования, определяемой Фильтром, а также относительнонизким значением коэффициента усиления усилителя сигнала рассогласования, при котором обеспечивается устойчивость контура регулирования,Кроме того, стремление к минимизации габаритно-массовых характеристикблока управления диктует необходимость повышения частоты работы электронных прерывателей, что также ведетк потере точности стабилизации, 60Цель изобретения - повышение точности стабилизации среднего значенияЭлектрического сигнала,Поставленная цель достигается тем,что в стабилизатор электрического 65Сигнала р содержащий включенные пос ледовательно регулятор и преобразователь сигнала обратной связи, выход которого через первый прерыватель соединен с входом усилителя сигнала рассогласования, подключенным к выходу источника опорного сигнала через второй прерыватель, управляющий вход которого соединен с прямым выходом блока Управления, подключенного инверсным выходом к управляющему входу первого прерывателя, введены третий и четвертый прерыватели, а усилитель сигнала рассогласования выполнен с управляемым реверсом фазы, и его дифференциальный вход под" ключен к выходу источника опорного сигнала через третий прерыватель и к выходу преобразователя сигнала об" ратной связи через четвертый прерыватель, управляющий вход которого соединен с прямым выходом блока управления, управляющий вход третьего прерывателя соединен с инверсным выходом блока управления, управляющий вход регулятора подключен к выходу усилителя сигнала рассогласования, вход управления реверсом Фазы которого соединен с соответствующим выходом блока .управления.Положительный эффект при этом достигается благодаря изменению знака сигнала смещения нуля усилителя сигнала рассогласования по отношению к опорному сигналу в полупериоды нахождения во включенном состоянии четных и нечетных прерывателей, что обеспечивает автокомпенсацию влияния дрейфа сигнала смещения нуля усилителя сигнала рассогласования на среднее значение электрического сигнала.На чертеже представлена Функциональная схема стабилизатора электрического сигнала.Схема содержит включенные последовательно преобразователь 1 сигнала обратной связи и регулятор 2, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя 3 сигнала рассогласования, выполненного с управляемым.реверсом Фазы, источник 4 опорного сигнала, первый прерыватель 5, второй прерыватель б, третий прерыватель 7, четвертый прерыватель 8 и блок 9 управления, Прямой выход блока 9 управления подключен к управляющим входам второго б и четвертого 8 прерывателей, а инверсный выход - к управляющим входам первого 5 и третьего 7 прерывателей. Первый прерыватель 5 соединяет выход преобразователя 1 сигнала обратной свяэИ с одним из входов инвертирующим для приведенного чертежа) усилйтеля сигнала рассогласования, третий прерыватель 7 соединяет дифФеренциальный (неинвертирующий) вход этого же усилителя 3 с выходом источ 1032435ника 4 опорного сигнала. Второй прерыватель б соегнняет вход (инвертирующий) усилителя 3 сигнала рассогласования с выходом источника 4опорного сигнала, а четвертый прерыватель 8 соединяет дифференциаль 5ный вход усилителя 3 с выходом источника 1 опорного сигнала. для приведенного на чертеже варианта реализации управления реверсом Фазы усилителя 3 сигнала рассогласованияфс помощью инвертирующего усилителяс единичным коэффициентом усиленияи переключателя (при изображенномсостоянии ключей) вход управленияреверсом Фазы усилителя 3 должен 15быть поключен к инверсному выходублока управления. Фазировка усилителя 3 сигнала рассогласования,указанная на чертеже, соответствуетнеинвертирующему регулятору 2, 20В случае стабилизатора напряжениянагрузка подключается параллельновходу преобразонателя 1 сигнала обратной связи, а в случае стабилизатора тока - к входной клемме, последовательно с регулятором 2 и преоб"раэователем 1 сигнала обратной связи.Стабилизатор электрического сигнала работает следующим образом,Регулятор 2 электрического сигнала при большой величине коэффициента передачи усилителя 3 сигналарассогласования автоматически поддерживает электрический сигнал натаком уровне, при котором выходнойсигнал преобразователя 1 сигналаобратной связи (в варианте простейшего стабилизатора тока - падениенапряжения на измерительном резисторе) практически равен выходному сигналу источника 4 опорного сигнала 40с поправкой на величину сигналасмещения нуля усилителя 3 сигналарассогласования, И если во включенном состоянии первого 5 и третьего 7прерывателей сигнал смещения нуля 45усилителя 3 приводит к увеличениювыходного электрического сигналана некоторую величину ДЯ (па сравнению со случаем нулевого значениясигнала смещения нуля), то но включенном состоянии второго б и четнертого 8 прерынателей он будет приводитьк уменьшению выходного электрического сигнала на такую же величину д, При этом изменение фазы сигнала рассогласования на 180 О из-за перекоммутации входов усилителя 3 сигнала рассогласования компенсируется синхронным реверсом фазы (изменением Фазы на 180) в усилителе 3 сигнала рассогласования за счет подачи с выхода блока. 9 управления сигнала на вход управления реверсом Фазы усили теля 3. Это обеспечивает сохранение условия устойчивости системы регулиронания электрического сигнала, Вследствие изложенного при равных временах пребывания нечетных и четных пар прерывателей во включенном саста. янии имеет место практически полная компенсация дестабилизирующего действия сигнала смещения нуля усилителя 3 сигнала рассогласования, а, следовательно, и его дрейфа (обуслов ленного различными причинами) на величину среднего значения выходного электрического сигнала. Причем при равенстве выходных сопротивлений источника 4 опорного сигнала и преобразователя 1 сигнала обратной связи (с учетом сопротивлений прерывателей) имеет место компенсация дестабилизирующего действия как величин входных токов усилителя 3 сигнала рассогласования, так и их разности.Таким образом, предлагаемый стабилизатор, по сравнению с прототипом, обеспечивает значительное повышение точности стабилизации среднего значения электрического сигнала вследствие исключения дестабилизирующего влияния практически всех компонент (и по напряжению, и по току) сигнала смещения нуля усилителя сигнала рассогласования. Технико-экономический эффект от реализации изобретения по сравнению с решениями, основанными на запоминании аналогового сигнала смещения нуля на емкости, состоит в возможности реализации его в интегральном исполнении беэ использования внешних конденсаторов значительной емкости и практическом снятии ограничения по допустимому снижению, частоты работы прерывателей.1032435 А. Колоколкинпер Корректор А,пов еда рнюанов Тнраз 874венного комитеретений и откриЗ, РаущскаяеЮ Ь Подписное ППП "Патент", г,уагород, Ул.Проект фил аказ 5400/52 Внйипи Государс по делам нэо 113035, Москва, Составнтел Техред М.Т 3 в В а СССРтнйнаб д