Усилитель тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9)ЯО( А 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ СА ЕПЬСТВ 9 35итехническийго комсомолаА.Дегтярев,во ССС1982 ически ческой издат,ст к уст тчико овано А ВТОРСНОМУ СВ 21) 4054347/24-24(57) Изобретение относитсявам для усиления тока с даХолла и может быть использ б 1) 4 Н 03 Р 15 00 С аналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышениеточности работы. Усилитель тока содержит интегратор 1, релейный элемен2, делитель частоты 3, элемент равнозначности 4, апериодический фильтр5, первый 6, второй 7 и третий 8 масштабные резисторы, магнитопровод 9трансформатора, первую 10 и вторую11 обмотки трансформатора, датчикХолла 12, входные шины 13 и 14, выход 15. Усилитель тока работает вавтоколебательном режиме, на выходе15 формируется периодическое напряжение прямоугольной формы с широтноимпульсной модуляцией, среднее значение которого пропорционально току впервой обмотке 10. 4 ил.цией.При отсутствии тока в первой обмотке 10 (Аиг,2 б) на выходе релейного элемента 2 формируются биполярные импульсы типа меандр (фиг,2 а), среднее значение которых равно нулю.Делитель 3 частоты преобразует выходной сигнал релейного элемента 2 в импульсы с частотой в два раза меньшей, чем частота сигнала У(С) (Фиг.2 а и в).Входной ток датчика Холла. 12 повторяет форму сигналя на выходе делителя 3 частоты (фиг,2 в). Учитывая, что В=О, так как з.=0, ЭДС на выходе датчика Холла 12 также равна нулю (Аиг.2 г). В результате на выхо 50 55 Изобретение ос ся к усроЙст -вам усиления тока с исполь оняциемдатчика Холла ц может быть использонано в аналоговых в ислтьнх мяшинах.Целью изобретения является повышение точности,На Фиг.1 изображена функциональная схема усилителя тока; ца Фиг,2-4- Овременные диаграммы,На схеме обозначены интегратор 1,релейцый элемент 2, делитель 3 час- .тоты, элемент 4 равнозначности, периодический Аильтр 5, первый, второй 5и третий масштабные резисторы 6-8,магнитопровод 9 трансформатора, первая 10 и вторая 11 обмотки трансформатора, датчик Холла 12, первая ивторая входные шины 13 и 1, выход15,На Фиг, 2-4 введены следуюцие обозначения: У,(1) - выходной сигнал интегратора 1; У (с) - выходной сигналрелейного элемента 2; У (.) - выходной сигнал делителя 3 частоты; у (с) -выходной сигнал элемента 4 равнознач 1 к- входцои ток датчика Холла 12; Е (.) - ЭДС на выходе датчика Холла 12;(г.) - ток в первой 30 обмотке 10; 1., (:) - ток во второй обмотке 11 У - среднее значение9 римпульсов ца выходе 15; ф .(.) - результирующий магнитный поток трансФорматара," С 1: ,- интервалы развертывающего преобразования.Усилитель тока работает следующим образом,Интегратор 1, релейцый элемент 2 и третий масштабный резистор 8 обра- О зуют автоколебательую систему с частотно-широтно-импульсной модуля/ элсен Гя 4 рано:цячости 1 нт есто импульсы с нулевым зцяч.цием постоянной составляощей (фиг.2 д), Сигнал обратной связи ца вьглоде апериодического Фильтра 5 также отсутствует, так как У, =О.Предположим,что 1 0 (Фиг.36). тогда в интервале времени г. (фиг.За) скорость изменения выходного сигнала интегратора 1 увеличится, так как на выходных выводах датчика Холла 12 появится ЭДС Холла, знак которой совпадает со знаком выходного сигнала релейного элемента 2 (Фиг.За и г),После переключения релейного элемента 2 (фиг.За) в интервалескорость изменения развертки У(Т) снизится так как знаки импульсов У (.)2 и Е (г.) не совпадают (Аиг. За,в и г ). При переходе релейцого элемента 2 вположительное" состояние (фиг.За) меняется знак сигналов Уз(Т ) и хц(С) (фиг,Зв), что влечет за собой изменение знака ЭДС Е (с) (Аиг.Зг). При этом г. =с, а г=с:(Фиг.За), В результате на выходе элемента 4 равнозначности 4 формируются импульсы (фиг,З д), скважность которых отличается от 0,5, т.е. У = (с), Предположим, что в момент времени г. произошло дискретное увеличение .(г.) (Фиг,36). Соответственно возрастает амплитуда импульсов на выходе датчика Холла 12 (Аиг,З г). Величина опорного тока 1.(С) сохраняется неизменной (Фиг.З в) вследствие постоянства амплитуды импульсов на выходе делителя 3 частоты. При этом интервалы С, С уменьшаются цо значенийа интервалыТ, увеличиваются до С, С (фиг,З а). В итоге изйменяется скважность импульсов на выходе 15 (Фиг.З д), причем за время Т У,=1.(е).Рассмотрим диаграммы сигналов при изменении знака тока 1. (.) (Фиг,46, момент времени С ).В этом случае сигналы У(.) Ы (и Е (.) находятся в противофазе (фиг,4 в и г) по сравнению с режимом, изображенным на Фиг.З в и г.В интервалах С С знаки импульсон У(1:) и Е(С) (фиг.4 а и г) совпадают, поэтому производная разв ер тки У(г ) наибольшая (фиг. 4 а), Винтервалах С , С знаки импульсов на входе интегратора 1 противоположны, что вызывает согтветствующее3 13 уменьшение 3 У, (с) /Дг. (фиг.4 а), В результате У 0 (фиг.4 д) и пропорционально 1 И)Таким образом, преобразователь тока является реверсивным и осуществляет преобразование входной координаты во втором и четвертом квадрантах.Предложенный усилитель тока характеризуется более высокой точностью работы за счет обеспечения более высокой температурной стабильностью характеристик датчика Холла 12, которая достигается за счет защиты его входных выводов от источника переменного тока, каким является усилитель 3 частоты. Кроме того, отсутствует явление замедленной дискретизации за счет синхронизации частот питания входной цепи датчика Холла 12 и релейного элемента 2 и повышена стабильность к изменениям амплитуды импульсов на выходе 15.ф о р м у л а и э обретенияУсилитель тока, содержащий трансформатор, в зазоре магнитопровода которого размещен датчик Холла, выводы первой обмотки трансформатора являются первой и второй входными шина 39873 ми усилителя тока, и делитель частоты, о т л и ч а и щ и й с я тем, что,с целью повышения точности, в неговведены интегратор, релейный элемент,элемент равнозначности, апериодический фильтр, первый, второй и третиймасштабные резисторы, трансфораторснабжен второй обмоткой, причем выход интегратора подключен к входурелейного элемента, выход которогосоединен с входом делителя частоты,выход которого подключен к первомувходу элемента равнозначности и к 15 первому входному выводу датчика Холла, второй входной вывод которогочерез первый масштабный резистор соединен с шиной нулевого потенциала,к которой подключен первый выходной 20 вывод датчика Холла, второй выходнойвывод которого через второй масштабный резистор соединен с входом интегратора и с первым выводом третьегомасштабного резистора, второй вывод 25 которого подключен к выходу релей"ного элемента и второму входу элемента равнозначности, выход которогоявляется выходом усилителя тока ичерез апериодический фильтр соединен ЗО с первым выводом второй обмотки трансформатора, второй вывод которойподключен к шине нулевого потенциала.ректор Е,Рошко Тираж 901 Заказ 4245/55ВНИИПИ 11303 оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 осударственного комитеелам изобретений и откМосква Ж, Раушская Подписноеа СССРытийаб., д,4/5