Многофункциональный широтноимпульсный модулятор

08 с присоединением заявки -Ф Государственный немоте Соната Мнннотроа СССР но донам нзооретеннй и открытий(72) Авторы изобретени В.У. кизилов и И.В. Савко 1) Заявител хнически 1 н инсти Харьковский ордена Ленина иим. Я. К. Ленина МНОГОФУЕ(ЦИОНАЛЬНЬП 1 ППТРОТНО-тЯПУЛЬСЕПХЛ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к импульсным модуляторам и может быть использовано в различных измерительных устройствах время=импульсного типа: множителях, квадраторах, измврйтельных преобразователях мощности, счетчиках электрической энергии, измерительных преобразователях эффективного и среднего значения напряжения и т ока.Известен многофункциональный широтновимпульсный модулятор, содержащий мультивибратор с магнитнор обратной связью, управляемой операционным усилителем.Однако этот модулятор имеет погрешность нелинейности порядка Оо 2-Оо 5 Я и дальнейшее увеличение точности невозможно из=за сильного влияния несиммвтрии схемы, изменения характеристик транзисторов и магнитного сердечника от температуры и времени.Целью изобретения является повышение точности модулятора,Это достигается особым соединением обмоток трансформатора мультивибратора, обеспечивающимсравнение скорости перез магничивания сердечника мультивибратора с заданной и устранение отклонения посредством операционного усилителя. Для уменьшения мощности операционного усилителя в транс- и форматор мультивибратора введенаобмотка управления, соединенная с источником управляющего сигнала,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого моду лятора.Он содержит мультивибратор 1 смагнитной обратной связью, управляемой операционным усилителем 2, переключатель 5 полярности источ ника опорного напряжения, резисторы Фн 5 и 6 переключатель 7 и источник управляющего сигнала, подключаемый к клемме 8 и общей шине устройства, выходные обмотки :), 10 и 11 трансформаторы мульти)вибратора, число которых опредв3ляется конкретным применением модулятора, и дополнительную обмоткууправления 12 трансформатора мультивибратора. Выходная обмотка 11трансформатора мульт ивибратора 1соедийена с резистором 4, другойконец которого подсоединен ковходу операционного усилителя 2.К операционному усилителю 2 подсоединены также резисторы 5 и б,причем первый из них другим концом соединен со средней точкой переключателя 5, соединяющего выходную обмотку 11 с одним из полюсовисточника опорного напряжения, авторой другим концом подсоединенк источнику управляющего сигнала.Дополнительная обмотка управления12 трансформатора мультивибратора1 через переключатель 7 соединенас источником управляющего сигнала.Модулятор работает следующимобразом. Ыультивибратор 1 находится в оом из своих устойчивых состояний и на его обмотке 11 генерируется некоторое напряжениекоторое через резистор 4 воздействует на вход операционного усилителя 2. Если ток, протекающий посопротивлению резистора Ф, не равен сумме токов, протекающих посопротивлению резисторов 5 и б, тоусилитель воздействует на мультивибратор, устанавливая равенство- = - Ф -(1)Ч 5 %где Е - опорное напряжение;Х - напряжение управляющегосигнала;Я,Р 5 и 9 - сопротивления резисторов 4, 5 и б.При другом состоянии мультивибратора изменяются полярностьнапряжения К на выходной обмотке 11 мультивибратора и полярностьопорного напряжениягЮ е Х,(2)яц ф РяПусть сопротивления резистоов Ф, 5 и б равны.сли учесть, чтоф где Д- сечение сердечникатрансформатора мультицу вибратора; х/ - скорость изменения инц 12 дукции в сердечнике трансформатора мультивибратора в первом и втором состояних мультивибратора, 10 то из пре ыдущих равенств получим, но Фср 8 -) сХд Р) у (фв) -р У (4)Интегрируя эти равенства в пределах, соответствующих моментам переключения мультивибратора, яО получим Я,р "ь(ф й =Д Ге+х)д д35 и относительная разность длительностей двух состояний мультивибратора определяется как 4 ОИз этого выражения следует, что если опорное напряжение стабильно и соотношения (1) и (2) выполняются точно, а зто определя ется только качеством выполнения операционного усилителя, то относительная разность длительностейГ будет пропорциональна напряжению управляющего сигнала. Стаби 5 о лизацию опорного напряжения осуществить очень просто, так как мощность его мала; вся же мощность нагрузки, потребляемая от иультивибратора 1, может потреб ляться от источника нестабилизированного напряжения или от грубого стабилизатора. Изменения на447824 5пряжения питания мультивибратора, изменения сопротивлений нагрузок, подключаемых к выходным обмоткам, изменения свойств транзисторов мультивибратора будут компенсироваться операционным усилителем, упра вляющим мульт ивибрат ором.Уменьшение мощности операционного усилителя возможно путем управления мультивибратором от источника управляющего сигнала, если его мощность достаточно велика. Такое управление осуществляется при помощи обмотки 12, которая подключается к источнику управляющего сигнала переллючалелеиПри подключении к выходу широтно:импульсного модулятора амплитудного модулятора, питающегося от источника управляющего сигнала, можно получить время=импульсное множительное устройство, а при выпрямлении выходного напряжения с какой=либо обмотки мультивибратора и вычитании из него постоянного опорного напряжения на выходе можно получить напряжение, пропорциональное квадрату сигйала на входе при высокой точности квадпатирования. 8 ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕН ИЯ1. МногоФункциональный широтнв=импульснй модулятор, содержащий мультивибратор с магнитнойобратной связью, управляемой операционным усилителем, о т л и -ч а ю щ и И с я тем, что, сцелью повышения точности, в немодна из выходных обмоток транс,форматора мультивибратора соединена с резистором, другой конец которого подсоедийен ко входу опера, ционного усилителя, к которомуподсоединены резистор другой конец которого подсоедийен к источнику управляющего сигнала, и резистор, другой конец которого 2 О подсоединен к средней точке переключателя, который соединен с одним из полюсов источника опорногонапряжения.2. Модулятор по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения мощности операционного усилителя, в трансформатор мультивибратора введена дополнительная обмотка управления, зо которая соединена с источникомуправляющего сигнала.447824 Составитель 1. ЧРЛРУРедактор ТРОдРРЫ Техред Г. ЬааиЛЬЕВа Корректоры: Й ШЛОМ 2 Изд. Ь аказ и открытская наб.,Предприятие Патент, Москва, Г 59, Бережковская наб., 2 ЦНИИГИ Государственного комнтепо делам нзобретениМосква, 113035, Рауш Тираж ЫПодписное а Совета Министров СССР