Делитель тока в заданном соотношении

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическиеРеслублик851684(51) М.К . Н 02 М 3/06 Гевудерстеееннй кенктетОпубликовано 30.07.81. Бюллетень 28 Дата опубликования описания 05.08.81по делан лзебретеиийи етернтий(54) ДЕЛИТЕЛЬ ТОКА В ЗАДАННОМ СООТНОШЕНИИ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве прецизионного регулируемого делителя токов в заданном отношении.Известен делитель тока, содержащий два управлямых источника тока, выходы которых соединены с индивидуальными нагрузками, а входы управления источников токов подключены к выходам блока управления, источники напряжения и усилители постоянного тока 11.Недостатки известного делителя тока - сложность, низкая точность установки и поддержания соотношения токов в нагрузках, малый диапазон изменений токов.Цель изобретения - повышение точности установки и поддержание соотношения токов в нагрузках.Поставленная цель достигается тем, что в делителе тока в заданном соотношении, содержащем два управляемых источника тока, выходы которых соединены с индивидуальными нагрузками, а входы управления источников токов подключены к выходам блока управления, блок управления выполнен из полоснопропускающего ферритового фильтра с магнитными системами управле 2ния, генератора СВЧ, .выход которого подключен ко входу полоснонропускающего ферритового фильтра, амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом полоснопропускающего фильтра, и блока слежения, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а выходы подключены к входам управления управляемых источников тока, причем индивидуальные нагрузки включены последовательно с катушками магнитных систем управления полоснопропускающего ферритового фильтра.На фиг, 1 представлена блок-схема делителя тока; на фиг. 2 - конструкция полоснопропускающего ферритового фильтра.Делитель тока содержит управляемые источники 1 и 2 тока, нагрузки 3 и 4, полосно 1 е пропускающий ферритовый фильтр 5, генератор СВЧ 6, амплитудный детектор 7 и блок 8 слежения за максимумом коэффициента передачи амплитудного детектора 7.Фильтр 5 содержит входной 9 и выходной10 присоединительные разъемы, соединен- фО ные отрезками СВЧ 11 передачи с звеньями12 и 13 ферритового фильтра 5. Каждое звено полоснопропускающего фильтра 5 содержит закороченные ортогональные витки (илиполувитки), в герметическом центре которых с помощью керамического держателя укреплен ферритовый резонатор. Каждое из звеньев ферритового фильтра управляется отдельной магнитной системой. Звено 12 ферритового фильтра 5 расположено в зазоре магнитной системы 14. Напряженность магнитного поля в зазоре магнитной системы 14 изменяется с помощью тока 1 протекающего по катушке 15. Звено 13 ферритового фильтра 5 расположено в зазоре магнитной системы 16, напряженность магнитного поля в зазоре которой изменяется током 1 а протекающим по катушке 17. С целью исключения влияния одной магнитной системы на другую они разделены пластиной 18, изготовленной из того же магнитного материала, что и магнитные системы 14 и 16.Оба звена 12 и 13 полоснопропускающего фильтра 5 соединены друг с другом посредством отрезка проводника 19, проходящего через отверстие в пластине 18.Делитель тока работает следующим образом.СВЧ-энергия может быть передана с входа фильтра 5 на его выход при условии, что оба его звена 12 и 13 построены таким образом, что образуют полоснопропускающий фильтр, резонансная частота которого определяется выражением"о=Но,где Н о - величина магнитного поля;М = 2 8 -- цф - гидромагнитное отношеМГ3ние электрона.Обычно магнитные системы фильтров конструируются с расчетом, что магнитное поле Н 1 линейно зависит от величины тока катушек электромагнитных систем, т.е.Но 1 о и 1 о= К 1 о,где К - константа, зависящая от конструкции и материала магнитной системы, называемая крутизной перестройки.Если магнитные системы 14 и 16 фильтра не идентичны, т.е. имеют различные зазоры или разное количество витков в катуш ках 15 и 17, то они име 1 от различные значения крутизны перестройки1,=К,1, 1 х= К.1 агде 11 - резонансная частота звена 12фильтра 5;1- резонансная частота звена 13фильтра 5;1 ь 1 - токи в катушках 15 и 17 магнит.ных систем. В этом случае прохождение СВЧ-энергии через полоснопро пускающий ферритовый фильтр определяется равенством откуда К 11= КЫз5К1 - 1Для современных материалов магнитныхсистем ферритовых фильтров, изготавливаемых из сплава 5 ОН зависимости величины 10 магнитного поля в зазоре от управляющеготока линейны в широком интервале значений. Например, существующие конструкции ферритовых фильтров, перестраиваемых в диапазоне 1,0 - 18,0 ГГц имеют линейность ф 0,05 Й. Таким образом, токи 1, и 1 оказываются в определенном количественном соотношении друг с другом. определяемом параметрами магнитных систем 14 и 16.В нагрузках 3 и 4 должно поддерживаться заданное отношение между токами 120 и 1. Источники 1 и 2 токов посредством катушек 15 и 17 соединены с нагрузками 3 и 4 последовательно. К входу фильтра 5 присоединяется генератор СВЧ 6, частота которого может быть изменена в широких пределах. К выходу фильтра 5 присоединен ши рокополосный амплитудный детектор 7, выход которого соединяется с блоком 8 слежения за максимумом коэффициента передачи амплитудного детектора 7, где запоминается максимальное значение коэффициента переЗ 0 дачи и вырабатывается сигнал для перестройки источников 1 и 2 тока таким образом, чтобы сигнал амплитудного детектора 7 всегда был максимальным. В этом случае оба звена 12 и 13 ферритового фильтра 5 настроены на одну частоту 1 о токами 1 и 1 соот ветствующих магнитных систем.Оценим точность установки отношениямежду токами 11 и 1,обеспечиваемую с помощью данной конструкции.Если генератор СВЧ 6 стабилизирован спомощью кварцевого резонатора, то стабильность ег выходной частоты имеет порядок 10- 10 . С такой же точностью поддерживалось бы отношение между контролируемыми 45 токами, если принять стабильность источников 1 и 2 тока бесконечно высокой. В действительности же в силу различных причин токи уходят от заданных значений, а блок 8 слежения за максимумом коэффициента передачи амплитудного детектора 7 формирует 50 сигнал для управления источником 1 токатаким образом, чтобы соотношение между то ками сохранялось заданным. При полосе пропускания фильтра о=20 МГц эти уходы могут составлять - полосы пропускания,1055т.е. 2 МГц. При крутизне перестройки 10,0 - 20,0 Г абсолютные уходы токов могутМАиметь порядок 0,1 - 0,2 мА, что при контролируемых токах порядка 1,0 А составляет 0 01 - 0 020/0Если генератор СВЧ 6 выполнить перестраиваемым по частоте, то деление токов в заданном отношении можно выполнить в некотором диапазоне значений токов, определяемом диапазоном перестройки генератора СВЧ 6.Деление токов в заданном отношении производится в полосе перестройки полоснопропускающего ферритового фильтра 5, Возможно применение для целей деления токов и полоснозаграждающего ферритового СВЧ фильтра, который может быть создан на основе структурЬ фильтра нижних частот по Т-схеме. В этом случае индуктивности и связанные с ними ферритовые резонато-к ры располагаются в соответствующих звеньях 12 и 13 магнитных систем 14 и 16, а параллельная емкость формируется в отверстии пластины 18.Технико-экономическая эффективность способа деления токов в заданном отношении с помощью предлагаемой конструкции ферритового фильтра СВЧ заключается в резком сокращении габаритов и повышении надежности устройства, так как ферритовый фильтр конструкции является пассивным устройством. Очевидное достоинство предлагаемой конструкции состоит также в том, что величины токов могут составлять единицы или десятки ампер, т.е. значительно больше, чем при применении схем, содержащих источники токов и напряжений. Кроме того, поддержание заданного отношения между токами в цепях осуществимо в некотором диапазоне значений токов, т.е. изменение,. например величины тока 1 по отношению к току 1 а может достигать значений порядка 20:Мощность генератора СВЧ, необходимаядля устойчивой работы амплитудного детектора мала и равна 1,0 - 3,0 мВт, что также является достоинством устройства.5Формула изобретенияДелитель тока в заданном соотношении,содержащий два управляемых источникатока, выходы которых соединены с индивидуальными нагрузками, а входы управленияисточников токов подключены к выходам блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки и под 5 держания соотношения токов в нагрузках,блок управления выполнен из полоснопропускающего ферритового фильтра с магнитными системами управления, генератор СВЧ,выход которого подключен ко входу полоснопропускающего ферритового фильтра, амп 20 литудного детектора, вход которого соединен с выходом полоснопропускающего фильтра, и блока слежения, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, авыходы подключены к входам управления25управляемых источников тока, причем индивидуальные нагрузки включены последовательно с катушками магнитных систем управления полоснопропускающего ферритовогофильтра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Великобритании1506881,кл. Н 03 Г 1/30, 12.04.78 (прототип).851684 Фи. оставитель В. Чиред А. Бойкасаж 730твенного комбретений и35, Раушскаяг. Ужгород, у Редактор Л Заказ 6383 итета откры С . Пчелинская Тех /83 ТирВНИИПИ Государспо делам изо113035, Москва, Ж - илиал ППП Патент,Корректор Л, ИванПодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4