Автогенератор прямоугольного напряжения

801127058 А СОНИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зш Н 02 М 7/537 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ матора, входные выводы для подключения двухполярного источника пи-тания, средний из которых соединен с одним из выводов указаннойобмотки, а крайние подключены кпитающим выводам дифференциальногооперационного усилителя, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения массы и габаритов, а такжеупрощения и повышения надежностив него введена дополнительная последовательная цепь иэ встречно-,параллельно соединенных стабилитронов и токозадающего резистора, подключенная параллельно основной после.довательной цепи, неинвертирующийвход дифференциального операционного усилителя подключен к общейточке токозадающего резистора истабилитронов основной последовательной цепи, а инвертирующий входего подключен к аналогичной точке удовогоеский цепи. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Куйбышевский ордена Тр Красного Знамени политехнич институт им. В. В,Куйбышева (53) 621,314.58(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У, 1042147, кл. Н 02 М 7/537, 1982.2: Авторское свидетельство СССР У 1035757, кл. Н 02 М 7/537, 1982..3. Авторское свидетельство СССР В 1026256, кл. Н 02 М 7/837, 1982(54)(57) АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий дифференциальный .операционный усилитель, нагруженный на основную последовательную цепь, состоящую из токоэадающего. резистора и двух встречно-параллельно соединенных стабилитронов, причем стабилитроны шунтируют первичную обмотку выходного трансфордополнительнои последовательноИзобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы, снимаемое с вторичной обмотки выходного трансформатора, преимущественно в системах автоматики, например в индуктивных датчиках перемещения с подвижной частью магнито 1 провода укаэанного трансформатора. 10Известен автогенератор прямоугольного напряжения, в котором использованы дифференцчальные операционные усилители, причем на их выходе включены токозадающие резисторы, а цепь питания .соединена с однополярным выходом блока питания, при этом выходной трансформатор имеет дополнительную обмотку положительной обратной связи, обеспечивающие20 лавинообразный характер переключения усилителей в автогенераторном режиме Я.Недостатком таких автогенераторов является наличие на трансформаторе . дополнительных, обмоток положительной обратной связи, что увеличивает массу я габариты.Известен автогенератор прямоугольЭ 0 ного напряжения,в котором использова-. ны четыре дифференциальных операционных усилителя с токозадающими резисторами, подключенными к выходу каждого из усилителей, и двумя двух- полярными ограничителями, каждый из З 5 которых включен через ограничивающие резисторы между выходами двух усилителей, инвертирующяе входы усилителей попарно объединены и подключены к первичной обмотке выходного . 40 трансформатора, шунтированной двух- полярным ограничителем, неинвертирующие входы усилителей, объеди,ненные аналогичным образом, подклю.чены к другому двухполярному огра ничителю 2.Такое соединение элементов в устройстве обеспечивает автогенерацию и кольцевую стабилизацию тока 50 через двухполярные ограничители, благодаря чему достигается высокий коэффициент стабилизации частоты и амплитудй выходного напряжения 21.Однако такие автогенераторы сложны яз-за большого числа дифференциальных операционных усилителей и прецизионных резисторов в их схеме. Наиболее близким к предлагаемому является автогенератор прямоугольного напряжения, содержащий дифференциальный операционный усилитель, к выходу которого подключена основная последовательная цепь, состоящая из ограничивающего ток резистора и двух встречно-параллельно соединенных стабилитронов, шунтирующих первичную обмотку выходного трансформатора, неинвертирующий вход усилителя подключен к общей точке стабилитронов и указанного резистора и к одному из выводов обмотки первичной обмотки трансформатора, входные выводы для подключения источника питания, средний иэ которых соединен с выводом первичной обмотки, а.крайние подключены к питающим выводам дифференциального усилителя, и обмотку положительной обратной,связи 131 .Это устройство обладает относитель. но высокой стабильностью частоты и амплитуды выходного напряжения.Недостатком известного устройства является сложность конструкции (наля" чие дополнительной обмотки выходного трансформатора). Кроме того, стабильность его определяется стабиль" ностью параметров трансформатора, а .дополнительная обмотка на трансформа" торе снижает надежность всего устройства в целом и увеличивает массу и габариты. Цель изобретения - уменьшение мас" сы и габаритов, а также упрощение устройства и повышение его надежносПоставленная цель достигается тем, что в автогенератор прямоугольного напряжения, содержащий дифференциальный операционный усилитель, нагруженный на основную последовательную цепь, состоящую из токоэадающего резистора и двух. встречно-параллельно соединенных стабилитронов,Ъпричем стабялитроны шунтяруют первичную обмотку выходного трансформатора, входные выводы Зля подключения двухполярного источника питания, средний из которых соединен с одним из выводов указанной обмотки, а крайние подключены к питающим выводам дифференциального операционного усилителя, введена дополнительная последовательная цепь; состоящая из встречно"параллельно соединенных1127058 Благодаря предлагаемому соединению элементов схемы автогенератора отпадает необходимость в дополнительной обмотке положительной обратной связи на трансформаторе, что уменьшает его массу и габариты, упро"щает схему в целом и увеличивает надежность всего устройства. стабилитронов и токозадающего резистора, подключенная параллельно основной последовательной цепи, неинвертирующий вход указанного дифферен-циального операционного усилителяподключен к общей точке токовадаю- , щего резистора и стабилитронов основной, : последовательной цепи, а инвертирующий вход его подключен к аналогичной точке дополнительной последовательной 10цепи.На чертеже представлена принципиальная схема автогенератора прямоугольного напряжения.Устройство поцключено к источникупитания 1, состоящему из двух последовательно соединенных источников постоянного напряжения. Крайние входные выводы устройства подключены к соответствующим питающим 20 выводам дифференциального опера" циойного усилителя 2, нагруженного на две последовательные цепи, основную и дополнительную, включенныепараллельно между выходом усилителя и средним выводом источника питания.Основная последовательная цепь состоит из токозадающего резистора 3ши встречно-параллельно соединенных30 стабилитронов 4, Стабилитроны 4 шунтнруют прдвнжную обмотку выходного трансформатора 5, вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами через фильтр 6.Дополнительная последовательная З 5 цепь состоит из встречно-параллельно соединенных стабилитронов 7 и токоэадающего резистора 8, Инвертирующий Вход усилителя 2 подключен к общей точке стабилитронов и токоза дающего резистора дополнительной последовательной цепи, а неинвертирующйй вход - к аналогичнойточке основной последовательной цепи.45Автогенератор работает следующим образом.При подключении напряжения питания/токи в последовательных цепях устанавливаются скачком, причем ток: 56 основной цепи пропорционален напряжению стабилитронов 7 и,обратно пропорционален сопротивлению резистора 3. Ток дополнительной цепи пропорционален напряжению стабилитронов 4 н обратно пропорционален сопро тивлению резистора 8. Стабилизация. токов в последовательных цепях и напряжения на стабилитронахпроисхоцит по кольцевому принципу. После окончания фронта выходного напряжения усилителя ток в первичной обмотке трансформатора нарастает экспоненциально только за счет экспо" ненциального снижения тока через ста. билитроны 4, при этом суммарный ток через резистор 3 постоянен. Поэтому, когда ток через первичную обмотку трансформатора равен току через резистор 3, стабилитрон 4 закрывается, что вызывает скачок ЭДС самоиндукции обратной полярности, скачкообраз-ный реверс выходного напряжения усилителя, и описанный процесс повторяется. В результате к первичной обмотке выходного трансформатора будет приложено переменное напряжение прямоугольной формы высокостабильной частоты и амплитуды, В высокочастотных усилителях токоэадающие резисторы целесообразно шунтировать небольшой емкостью для улучшения фронтов прямоугольного выходного напряжения на чертеже они показаны пунктиром).Благодаря кольцевому принципу стабилизации токов в последовательных цепях и напрокений на стабилитронах предлагаемое устройство может. использоваться как источник высокостабильного опорного прямоугольного напряжения для питания любых устройств, содержащих трансформаторные четырехполюсники и многополюсннки, например для индуктивных датчиков перемещения.ПодписноеСССР Тираж 666 дарственного комитета изобретений и открыт ква, Ж, Раушская н53/43 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Мо