Стабилизатор переменного напряжения

(19) 111) З(51) б 05 Г, 1/44 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСН СВИДЕТЕЛЬСТ тво СС,979.СССРГ 1/44 по 19 57) С ЖЕНИЯ,54) БИЛИЗАТОР ПЕРЕМ одержащий после енные задающий ющий блок и уси од которого под емме и к входу бразователя, вы ННОГО ова" енераитель ключен змери- одом НАПР е и ельнотор, мощно регулир сти вы одной кл ы ь ого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамениполитехническом институте им.С.М.Кирова(53) 621,316.722.1(088,8) (56) 1. Авторское свидетельс С792237; кл, 6 05 Г 1/44, 12. Авторское свидетельствозаявке Н 3333139, кл Ь 05 подключенного к первому входу сумматора, второй вход которого соединенс источником опорного напряжения, авыход - через интегратор подключенк управляющему входу регулирующегоблока, дополнительный сумматор, наодин вход которого подключен выходамплитудного детектора, другой соединен с источником опорного напряжения, инвертор и усилитель постоянного тока, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, целью расширения динамического диапазона и полосы рабочихчастот выходного напряжения, в неговведен вспомогательный регулирующийблок, выход которого соединен с вы-.ходом измерительного преобразователя, выход через инвертор - с третьимвходом сумматора, а управляющий входчерез усилитель постоянного тока соединен с выходом дополнительногосумматора, причем один вход амплитудного детектора соединен с выходомвспомогательного регулирующего блока.1 10Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике, а именно к созданию и применению систем стабилизации переменного напряжения и может быть использовано в схемах автоматической регулировки усиления генераторах-калибраторах и других устройствах, где необходимо стабилизировать переменное напряжение, не внося заметных искажений в Форму выходного сигнала и имея при этом минимальную длительность" переходного процесса.Известен стабилизатор переменного сигнала, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, управляемый делитель и усилитель мощности, выход которого подключен к выходной клемме и к входу измерительпреобразователя, выходом под. ключенного к формирователю прямоугольных импульсов и к первому входу сумматора, второй и третий входы которого соединены с источником опорного напряжения и выходом Формирователя прямоугольных импульсов, а выход сумматора через интегратор подключен к регулирующему входу управ" ляемого делителя 111.Недостатком данноГо стабилизатора является ограниченное быстродействие, вызванное наличием фильтра с большой постоянной времени в цепи стабилизации для подавления гармонических составляющих, обусловленных не полной компенсацией при конечном числе пороговых устройств в формирователе прямоугольных импульсов и нестабильностью пороговых уровней. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является стаби. лизатор переменного напряжения, со-, держащий последовательно соединенные задающий генератор, регулирующий блок и усилитель мощности, выход которого подклюцен к выходной клемме и к входу измерительного преобразователя, выходом подключенного к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - через интегратор подключен к упрарляющему входу регулирующего блока, дополнительный сумматор, на один вход которого подклюцен выход амплитудного де" тектора, другой соединен с источником опорного напряжения, инвертор и усилитель постоянного тока 2 3, 56148является то, цто преобразованное ипроинвертированное напряжение подается на вход дифференциального уси"лителя, имеющего ограницениена допустимый уровень дифференциального сигнала Ои которыйравен максимально возможной амплитуде входного сигнала. Это ограничи-.вает динамический диапазон выпрям" 5 10 ленного напряжения, а следовательнои динамический диапазон выходногосигнала стабилизатора. Кроме того,дифференциальный усилитель долженбыть достаточно широкополосным сполосой частот в несколько раз большей частоты входного сигнала), чтобы беэ искажений усилить, обостренные "верхушки" сигнала. Это ограничивает полосу частот стабилизирую 15 20 щего напряжения.Целью изобретения является расширение динамического Диапазона и полосы рабочих частот выходного напряжения стабилизатора.Поставленная цель достигается тем, цто в стабилизатор переменного" напряжения, содержащий последовательно соединенные задающий ге 25 нератор, регулирующий блок и уси 30 анальная схема стабилизатора перемен. 15 ного напряжения.Он содержит последовательно сое.диненные задающий генератор 1, регулирующий блок 2 и усилитель 3 литель мощности, выход которого подключен к выходной клемме и к входу измерительного преобразователя, выходом подключенного к первому входу сумматора, второй вход которого сое-, 35динен с источником опорного напря- .жения, а выход - через интегратор подключен к управляющему входу регулирующего блока, дополнительный 40сумматор, на один вход которого подключен выход амплитудного детектора, другой соединен с источником опор" ного напряжения,инвертор и усилитель постоянного тока, введен вспомогательный регулирующий блок, вход которого соединен с выходом измерительного сумматора, а управляющий вход через усилитель постоянного тока соединен с выходом дополнительного сумматора, причем вход амплитуд ного детектора соединен с выходомвспомогательного регулирующего блока.На чертеже представлена функци40 При этом динамический диапазон стабилизирующего напряжения практически"ничем не ограничен, так как используемый усилитель .постоянного тока работает по малому сигналу рассогласования между преобразованным с помощью амплитудного детектора напряжения и опорным напряжениями. 3 105614мощности, выход которого подключенк выходной клемме и к входу измерительного преобразователя 4, выходомсоединенного с первым входом сумматора 5 и с входом вспомогательного регулирующего блока 6, выходкоторого подключен через инвертор7 гармонических составляющих сигнала к второму входу сумматора Е ик входу цепи обратной связи, включающей в себя амплитудный детектор8, соединенный с первым входом дополнительного сумматора 9, второйвход которого соединен с источником10 опорного напряжения, а выход - 15через усилитель 11 постоянного тока подключен к управляющему входурегулирующего блока 6, причем источник 10 опорного напряжения подключен также к третьему входу сумматора 205, выход которого через интегратор12 соединен с управляющим входомрегулирующего блока 2.Устройство работает следующимобразом. 25Переменное напряжение с задаацегогенератора 1 пос 1 упает через регулирующий блок 2 с изменяющимся коэфФиицентом передачи на усилитель 3мощности, выходное напряжение которого стабилизируется цепью стабили.зации.Интегратор 12, включенный в цепистабилизации, обеспечивает подавление гармонических и усиление постоянной составляющих сигнала рассогласования между преобразованным в бло-ке 4 и опорным напряжениями. Выходное напряжение интегоатооа 12 изменяет коэффициент передачи регулирующего блока 2 так, чтобы поддерживалось постоянным выходное напряжение усилителя 3 мощности. Приэтом пульсации в управляющем напряжении блока 2 приводят к появлениюмодуляционных нелинейных искаженийвйходного напряжения. Уровень пульсаций зависит в свою очередь отвеличины постоянной времени интегратора 12, которой определяется быстро 50действие цепи стабилизации,а значит идлительности переходного процесса установления выходного напряжения. Дляуменьшения длительности переходного процесса без увеличения нелинейных искажений необходимо ка 55ким"то образом скомпенсировать гармонические составляющие на входеинтегратора 12, чтобы затем умень 8 4шить его постоянную времени и тем самым повысить быстродействие устройства. Для этого в стабилизатор введен вспомогательный регулирующий блок 6 с цепью обратной связи по огибающей сигнала и инвертор 7 гармонических составляющих сигнала. При этом основное требование, предъявляемое к цепи обратной связи по огибающей сигнала, - это как можно большее быстродействие, Может быть выполнено при использовании преобразователя амплитудного значения со сбросом или стробдетектора. Цепь обратной связи может быть выполнена, например, в виде амплитудного детектора 8, соединенного с первым входом дополнительного сумматора 9 , второй вход которого соединен с источником 10 опорного напряжения. 6 иг" нал рассогласования между этими напряжениями подается через усилитель 11 постоянного тока на управляю-. щий вход регулирующего блока 6.Инвертор 7 гармонических составляющих сигнала не должен пропускать постоянной составляющей преобра. зованного в блоке 4 и стабилизированного по огибающей напряжения,На выходе вспомогательного регулятора 6 формируется стабилизированное напряжение, по форме практически идентичное выходному напряжению преобразователя 4. За счет инверсии гармонические составляющие обоих указанных сигналов ком" пенсируются в сумматоре. 5, что дает воэможность резко уменьшить постоянную времени интегратора 12, увеличив тем самым быстродействие без увеличения нелинейных искажений выходного напряжения. Поскольку инвертор 7 гармонических сос-. тавляющих не пропускает постоянную составляющую, то влияние цепи обратной сВЯзи по огибающей сигнала на метрологические характеристики стабилизатора исключается.1056148 Составитель С.ЧерышеваТехред Т.фанта Корректор О.Билак Редактор Р.Цицика Заказ 9304/40 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 5Кроме того, к усилителю постоянного тока не предъявляется требование широкополосности, так как не- . обходимо усиливать только постоянную составляющую сигнала рассогласованйя. Таким образом, изобретение позволяет расширить динамический диапазон и полосу рабочих частот выходного напряжения стабили затора.