Калибратор переменного напряжения

(57) Исоздан возможность как прецизио спользовать кал ор но длябратоока и го напряженинем нелинейнф-лы, 1 ров на ляе т.св ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСНОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССРР 900464, кл. Н 03 1. 5/00, 29.05. КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ обретение предназначя низкочастотных калряжения переменногоя дополнительным к а У 900464. Цель изобретения - повышение точности работы устройства,Калибратор содержит задающий генератор 1, регулирующий блок 2, усилитель 4 мощности, компаратор 5, источник 6 опорного напряжения, усилитель 7 рассогласования, аттенюатор8, интегратор 9 и блок 1 О умножения,Введение выпрямителя 12, интегратора13 и сумматора 14 позволяет компенсировать низкочастотную погрешность,При введении сумматора 15 появляется ный источник перем с калиброванным уИзобретение относится к электрорадиоизмерениям, направлено на создание низкочастотных калибраторовнапряжения переменного тока и явля.ется усовершенствованием известногоустройства по авт.св. В 900464,Целью изобретения является повышение точности работы за счет компенсации низкочастотной погрешности, расширение Аункциональньж Овозможностей путем обеспечения возможности использования устройствакак прецизионного источника переменного напряжения с калиброванным уровнем нелинейных искажений. 151На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства.Калибратор переменного напряжениясодержит задающий генератор 1, выходкоторого соединен с входом регулиру 20ющего блока 2, выходом соединенногос вьжодной шиной 3 через усилитель 4мощности, компаратор 5, два входакоторого подключены соответственно25к источнику 6 опорного напряжения ивыходной шине 3, а выход через усилитель 7 рассогласования - к управляющему входу регулирующего блока 2,последовательно включенные между выходной шиной 3 и вторым входом усили 30теля 7 рассогласования регулируемыйаттенюатор 8, интегратор 9, блок 10умножения, второй вход которого подключен к выходной шине 3, разделительный конденсатор И, первая обкладка 35которого подключена к выходу блока10 умножения, вторая обкладка - к неинвертирующему входу усилителя 7 рассогласования, выпрямитель 12, дополнительный интегратор 13, первый 40сумматор 14, первым входом и выходомвключенный между второй обкладкойразделительного конденсатора 11 инеинвертирующим входом усилителя 7рассогласования, второй вход первого 45сумматора соединен с выходом выпрямителя 12, вход которого соединен свыходом дополнительного интегратора13, вход которого соединен с выходом блока 10 умножения, второй сумматор 15, включенный своим первымвходом и выходом между выходом регулирующего блока 2 и входом усилителя4 мощности, а второй вход сумматора 15 соединен с шиной 16 управления.Устройство работает следующимобразом. Сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на выходную шину 3через регулируюший блок 2, сумматор15 и усилитель 4 мощности, на шину16 поступает сигнал с входа калибратора. Управляющий сигнал для регулирующего блока 2 образуется на выходе усилителя 7 рассогласованияна неинвертирующий вход которого поступает сигнал с выхода компаратора5, Последний производит сравнениепеременного сигнала с вьжодной шины3 калибратора и постоянного сигнала с выхода источника 6 опорного напряжения. На неинвертирующий входусилителя 7 рассогласования черезсумматор 14 поступают сигналы, компенсирующие напряжение второй гармоники и погрешность компарированияв области низких частот,Сигнал с выходной шины 3 поступает одновременно на вход 17 и через регулируемый аттенюатор и интегратор на вход 18 блока 10 умножения, с выхода которого через конденсатор 11 поступает первый на вход,а через интегратор 13 и выпрямитель12 - на второй вход сумматора 14.Принцип компенсации низкочастотной погрешности компарирования основан на Аормировании постоянногонапряжения, амплитуда которого с изменением частоты задающего генератора изменяется по тому же закону,что и низкочастотная погрешностькомпарирования, С этой целью в калибратор дополнительно введен интегратор 13, выпрямитель 12 и сумматор 14,В реальной схеме данные узлы могут быть выполнены соответственнона основе ВС-цепи, пикового детектора и резистивного сумматора.Выходное напряжение блока 10 умножения можно представить в видео Н) =г(е) е(с) к, к, к,где Ов (г;) - выходное напряжениеВЬВблока 10 умножения;0 (1) - выходное напряжениефкалибратора по вине 3;К -Кю - коэФЬициенты передачирегулируемого аттенюатора 8, интегратора9 и блока 10 соответственно.Коэффициент передачи интегратооа 9 равенпри 9 10 20 где К,ч -25 огдаител О где К,. линейных и коэффицие кажений; въе е Ы 1 яа эффициент преопрямителя 12,зован гд 35 рмирование с по и выпрямителя жения снижает шность и тем саь калибровки вня выхо тора. С цель сширения ун цион нег р 15обр и мула Калибра докалибратора веден суммат у 16 напряже те выходного ератора 1, н ибратора буд озможностеи полнительно подаче на ш ряитот,ения и п ратных част адающего ге а шине 3 кал жения по авт, ч ающий.с повышения точ пряже т рав е стоянная времени интегратора 9.Поскольку К и К - величины постоянные и выходное напряжение интегратора сдвинуто.на угол=90 ото носительно напряжения на его входе, то в результате перемножения квадратурных напряжений на выходе блока .0 умножения получим( У Овюви =з 1 и 2 иСвые щ "ч) где- суммарный коэффициент передачи блоков аттенюатора и перемножителя,Если модуль коэффициента передачи интегратора 13 представить как 1 1К = -= -"- при Ю ь)1, 1+ (ы,) модуль коэффициента пере-. дачи интегратора 13; постоянная времени интегратора 13;ряжение на выходе выпря- равно В предлагаемом устроистве для компенсации низкочастотной погрешности напряжение с выхода выпрямителя 12 Очерез сумматор 14 поступает на неинвертирующий вход усилителя 7 рассогласованияПри этом Фазировка напряжений Овы и Ов на входах его такова, что ни кочастотная погрешность компенсиру ется.Таким образом, Фомощью интегратора 1312 постоянного напрянизкочастотную погре мым повышает точнос о напряжения калибра Овы ( С) Овр) ( й) +Овц ( й)где О - напряжение 1-й гармоники в спектре выходного сигнала;О в, (С) " напряжение и-й гармоники в спектре выходного сигнала;и - номер гармоники.Поскольку Овв, (Е) =К К Ов (С) 1где К - коэффициент усиления усилителя 4 мощности;К- коэффициент передачи суммаЕтора 15;О (1) - напряжение ь -й гармоники наввшине 16 калибратора,и К, К -сопзС то уровень и -й гармоники в спектре выходного сигналаоднозначно определяется амплитудойнапряжения на шине 16,Если О, = Е О эо лыс, тор.коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения калибратора опре-,деляется как амплитуды гармоническихсоставляющих,и посколькувг =сопзй так как представляет собой выходное напряжение калибратора, то за счет введения сумматора 15 появляется возможность использования калибратора, как прецизионного источника переменного напряжения с калиброванным уровнем нелинейных искажений,Таким образом, в калибраторе переменного напряжения за счет введенных интегратора, выпрямителя, нервого и второго сумматоров повышается точность калибровки выходного напряжения и расширяются его Функциональные возможности,ор переменного нап в. У 900464 о тя тем, что, с цел ости работы за счеТираж 81 б ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 5446/58 Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5компенсации низкочастотной погрешности, в него введены выпрямитель, дополнительный интегратор, первый сумматор, включенный между разделительным конденсатором и неинвертирующим входом усилителя рассогласования, причем второй вход первого сумматора соединен с выходом выпрямителя, вход которого соединен с выходом дополнительного интегратора , вход которого соединен с выходом блока умножения. а2. Калибратор по и, 1, о т л иа ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей путем обеспечения воэможностииспользования устройства как прецизионного источника переменногонапряжения с калиброванным уровнемнелинейных искажений, в него введенвторой сумматор, включенный первым 1 О входом и выходом между выходом регулирующего блока и входом усилителямощности, а второй вход сумматорасоединен с шиной управления,