Автогенераторный усилитель

Союз Советски кСоциапнстнчесиикреспублик АВТО ЛЬСТВДата опубликования описани 72) Автор изобретения Г, Попо Челябинский политехнический институт им. Ленинскокомсомола 7 Заявите ОГЕНЕРАТОРНЫЙ УСИЛИТЕ матора, инвертирующциального усилителсштабный резисторнулевого потенцианциального усилитевторому выводу втоаэделительного тра зобретен ной техн но в сис аления т е относится к вычислике и может быть исполЪемах автоматическогохнологическими процес тель зова упра сами Известен автогенераторный усилитель, включающий разделительный трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входом автоколебательного усилителя, дифференциальный усилитель, выход которого является выходом усилителя, четыре масштабных резистора, токозадающий реэчстор, первый вывод обмотки разделительного трансформатора через разделительный конденсатор и первый. масштабный резистор подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого через токоэадающий резистор подключен к шине нулевого потенциала, а через второй масштабный резистор - ко второму выводу вторичной обмотки раэделитель 2ного трансфор ийвход дифферен я через третий ма подключен к шине ла,выход диффере ля 5 подключен ко ричной обмотки р нсформатора 1 1.Известен автогенераторный усилитель, содержащий разделительный трансформатор, выводы первичной обмоткикоторого являются входом усилителя,дифференциальный усилитель, выходкоторого является выходом устройства,два масштабных резистора, токоэадающий резистор, фильтр и два ключа,выход дифференциального усилителяподключен к первому выводу вторичной обмотки разделительного трансформатора, ко входу фильтра и к первомувыводу первого масштабного резистора,второй вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, инвертирующий вход3 9743дифференциального усилителя черезвторой масштабный резистор подключенко второму выводу вторичной обмоткиразделительного трансформатора и кпервому выводу токозадающего резистора, второй вывод которого подключенк шине нулевого потенциала, и дополнительных масштабных резисторов, иключей, и и релейных элементов, входы которых объединены и подключены 1 О,к выходу фильтра, а выходы подключены к управляющим входам соответствую, щих ключей 23.Недостатком этого усилителя является большая сложность, низкая надежность работы, а также то, что уэтого усилителя нельзя менять уровеньзоны насыщения статической характеристики,Целью изобретения является расши.рение функциольных возможностей засчет возможности выполнения операцииограничения, упрощение и повышениенадежности.Поставленная цель достигается тем, гчто в автогенераторный усилитель, со..держащий разделительный трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входом усилителя, дифференциальный усилитель, выход которого является выходом усилителя, двамасштабный резистора, токозадающийрезистор, фильтр и ключ, выход дифференциального усилителя подключенк первому, выводу вторичной обмоткиразделительного трансформатора, ковходу фильтра и к первому выводупервого масштабного резистора, второй вывод которого подключен к неинвертирующему входу дифференциальногоусилителя, инвертирующий вх"д дифференциального усилителя через второймасштабный резистор подключен ко второму выводу вторичной обмотки разделительного трансформатора и к первому выводу токоэадающего резистора,второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала,. введены двухпороговый блок сравнения, источникрегулируемых эталонных напряжений,мЯсумматордвухпозиционныи переключатель, и дополнительная обмотка разделительного трансформатора, причемвыход фильтра подключен к информационному входу двухпорогового блока сравнения и к информационному входу перМваго ключа, выход которого подключенк первому входу сумматора, первый ивторой входы задания порога двухпо 78 4рогового блока сравнения подключены соответственно к первому и второму выходам источника регулируемых эталонных напряжений и соответственнок первому и второму информационным входам двухпозиционного переключателя, выход которого подключен ко второму входу сумматора, управляющие входы ключа и двухпозиционного переключателя объединены и подключены к выходу двухпорогового блока сравнения, выход сумматора подключен к первому выводу дополнительной обмотки разделительного трансформатора,второй вывод которой подключен к шиненулевого потенциала,На фиг. 1 приведена функциональнаясхема автогенераторного усилителя; на фиг. 2 - диаграммы сигналов в различных точках схемы усилителя,Автогенераторный усилитель содержит разделительный трансформатор 1,выводы первичной, обмотки которого являются входами 2 и 3 усилителя, дифференциальный усилитель 4, масштаб-, ный резистор 5, выход дифференциального усилителя 4 присоединен к первому выводу 6 вторичной обмотки раэделительного трансформатора 1, второйвывод 7 которой через токоэадающий резистор 8 подключен к шине нулевого потенциала, а через второй масштабный резистор 9 к инвертирующему входу дифференциального усилителя 4, фильтр 10, двухпороговый блок сравнения 11, источник регулируемых эталонных напряжений 12, ключ 13, двухпоэиционный переключатель 14, сумматор 15, дополнительная обмотка раэделительного трансформатора 16, причемвыход фильтра 10 подключен к информационному входу двухпорогового блока сравнения 11, а через первый ключ 13 к первому входу сумматора 15, выход которого присоединен к первому выводу дополнительной обмотки разделительного трансформатора 1 Ь, второй вывод которой присоединен к шине нулевого потенциала, выходы источника эталонных регулируемых напряжений 12 подключены к первому и второму входам задания порога двухпорогового блока сравнения 11 и к информационным входам двухпозиционного переключателя 14, выход:которого присоединен ко второму входу сумматора 15.Автогенераторный усилитель работает следующим образом,86 генераторного усилителя при достижеформула изобретения 5 9743При включении выходной сигнал дифференциального усилителя 4 принимает одно из значений, соответствующих юнам насыщения его статической ха.1 актеристики. ЭПод воздействием сигнала дифференциального усилителя 4 происходит насыщение разделительного трансформатора 1 и в его вторичной обмотке возникает бросок тока, который создает на токозадающсм резисторе 0 падение напряжения, достаточное для переключения дифференциального усилителя 4 в противоположное положение.После изменения знака выходного 1 з сигнала дифференциального усилите-ля 4 начинается процесс перемагйичивания. трансформатора 1, который длится до тех пор, пока трансформатор 1 вновь не насытится и не про изойдет переключения дифференциального усилителя 4. При отсутствии входного сигнала скважность импульсов на выходе дифференциального усилителя 4 равна 0,5, что соответствует 2 ф их нулевому среднему значению, При наличии управляющего сигнала длитель 1 ность перемагничивания в один из полупериодов определяется суммой экви" валентной намагничивающей силы пер вичной и дополнительной 16 обмоток разделительного трансформатора и намагничивающей силы его вторичной обмотки, а во второй полупериод - их разностью. ИВеличина намагницивающей силы дополнительной обмотки разделительного трансформатора 16 зависит от выходного сигнала двухпорогового блока сравнения 11, который несет информа- щ цию о знаке среднего значения выходного сигнала дифференциального усилителя 4 и о том, превосходит ли выходное напряжение источника эталонного напряжения 12 указанного знака величину среднего значения выходного сигнала дифференциального усилителя 4 (фиг. 2 б).Если сигнал двухпорогового блока сравнения 11 свидетельствует о том, что среднее значение выходного напряжения диференциального усилителя 4 больше или равно заданному уровню ограничения, которое выставляется на источнике эталонных напряжений 12, то ключ 13 замыкается и подключает к первому входу сумматора 15 выход фильтра 10, а ко второму входу сумматора двухпозиционным переключателем 14 подключается выход источника эталонного напряжения того же знака, что и знак сигнала фильтра 10,Таким образом, намагничивающая сила добавочной обмотки пропорциональна фиг, 2 в) разности сигнала источника эталонного напряжения 12 и выходного сигнала фильтра 10 (фиг. 2 а), пропорционального среднему значению импульсов дифференциального усилителя 4, в случае если среднее значение импульсов на выходе дифференциального усилителя 4 больше или равно порогу насыщения статической характеристики, и равна нулю в противном случае 1 фиг, 2 в), Это приводит к тому, что по достижении средним значением выходного сигнала дифференциального усилителя порога насыщения скважность импульсов на выходе дифференциального усилителя при дальнейшем увеличении величины входного сигнала автогенераторного усилителя не изменяется , т,е, дифференциальный коэффициент передачи автонии порога насыщения резко уменьшается.Если среднее значение импульсов на выходе дифференциального усилите ля меньше требуемого порога насыщения, то намагничивающая сила дополнительной обмотки разделительноготрансформатора равна нулю и не оказывает влияния на коэффициент передачи автогенераторного усилителя,Положительный эффект заключается в том, что предлагаемый усилитель позволяет перенести функцию получения регулируемой зоны насыщения сч других элементов на данныи усилитель,что расширяет функциональные возможности за,счет выполнения операции ограничения, позволяет снизить общее число элементов сйстемы, где используется усилитель, и тем самым повысить ее надежность. Автогенераторный усилитель, содержащий разделительный трансформатор, выводы первичной обмотки которого, являются входом усилителя, дифференциальный усилитель, выход которого является выходом усилителя, два масштабных резистора, токозадающий резистор, фильтр и ключ, выход дифферен 974378.циального усилителя подключен к первому выводу вторичной обмотки разделительного трансформатора, ко входуфильтра И к первому выводу первогомасштабного резистора, второй вывод зкоторого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя,инвертирующий вход дифференциальногоусилителя через второй масштабныйрезистор подключен ко второму выводувторичной обмотки разделительноготрансформатора и к первому выводутокоэадающего резистора, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, о т л .и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощенияи повышения надежности усилителя,расширения функциональных возможностей .за счет выполнения операции ограничения, в него введены двухпороговый блок сравнения, источник регулируемых эталонных напряжений, сумматор, двухпозиционный переключатель идополнительная обмотка разделительного трансформатора, причем выход Ифильтра подключен к информационномувходу двухпорогового блока сравнения и к информационному входу первого ключа, выход которого подключенк первому входу сумматора, первый ивторой входы задания порога двухпорогового блока сравнения подключенасоответственно к первому и второмувыходам источника регулируемых эталонных напряжений и соответственнок первому и второму информационнымвходам двухлозиционного переключателя, выход которого подключен ко второму входу сумматора, управляющиевходы ключа и двухпозиционного переключателя обьединены и подключены квыходу двухпорогового блока сравне-.ния, выход сумматора подключен к первому выводу дополнительной обмоткиразделительного трансформатора, второй вывод которой подключен к шиненулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 698001, кл. 6 06 С 7/12, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Н 2995999/18-21,кл, С 06 С 7/12, 1980 (прототип),974378 актор в Подписное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аэ 705/67ВНИИПИ Государпо делам из113035 Москва Составитель Т, СапуноваТехред Ж,Кастелевич Корректор " Буряк Тираж 731енного комитета СССРетений и открытий