Стабилизатор электрического сигнала

 

ОП ИСАНИЕ 1003049

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 11.12.81 (21) 3363456/24-07 ($3) М.Кд.з с присоединением заявки № (23) Приоритет ь 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытии

Опубликовано 070383. Бюллетень ¹9

Дата опубликования описания07.03.83

РЗ) УДК 621. 316. .722.1 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в прецизионных стабилизаторах напряжения и тока, используемых как для измерительных целей, так и в устройствах автоматики.

Известен стабилизатор электричес-, кого сигнала, в котором источник опорного сигнала представляет собой

:параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из соединенных последовательно ограничительного резистора и стабилитрона, а формирователь сигнала обратной связи представляет собой измерительный резистор или резистивный делитель напряжения g1).

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство, .содержащее регулятор электрического сигнала, включенный между входной и выходной клеммами, включенный последовательно с указанным регулятором преобразователь сигнала обратной связи, выход которого подключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выходом соединенного с управляющим входомзрегулягора электрического сигнала, и источник опорного сигнала.

В этом устройстве преобразователь сигнала обратной связи представляет собой измерительный резистор, шуйтированный делителем напряжения из двух резисторов с температурными коэффициентами, различаницииися по абсолютной величине при одинаковом их знаке $2).

Это решение позволяет снизить дестабилизирующее влияние преобразователя сигнала обратной связи на величину выходного сигнала, однако оно не позволяет удовлетворить растущие требования к точности стабили15 зации электрического сигнала из-за нестабильности самого источника опорного сигнала, обусловленной его низ- кочастотными шумами, различием температурных характеристик от включения к включению и т.п. Так, например, относительный уровень низкочастотных шумов прецизионных стабилитронов типа 2С166 может достигать (6-12) 10 6 относительный уровень различия их температурных характеристик в таком узком температурном диапазоне, как 10 С от включения к включению может достигать (15-20) к

30 х-1 О, а шестичасовая относительная нестабильность - (20-40) ° 10

1003049

Целью изобретения является повышение точности стабилизации электрического сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор электрического сигнала введен по меньшей мере еще один источник опорного сигнала, при этом выход каждого из источников опорного сигнала через соответствующий введенный резистор подключен к другому входу усилителя сигнала рассогласования.

Положительный эффект при этом достигается благодаря тому, что дестабилизирующее влияние упомянутых факторов на каждый из источников 15 опорного сигнала автоматически усредняется за счет введенных дополнительно элементов и связей при сохранении номинального значения результирующего опорного сигнала. 20

На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора электрического сигнала.

Стабилизатор содержит включенные последовательно преобразователь 1 25 сигнала обратной связи и регулятор 2 электрического сигнала, вход которого подключен к выходу усилителя 3 сигнала рассогласования, источники 4 опорного сигнала и дополнительные резисторы 5. один из входов усилителя 3 сигнала рассогласования подключен к выходу преобразователя 1 сигнала обратной связи, а выход каждого иэ источников 4 опорного сигнала через дополнительный резистор 5 подключен ко второму входу усилителя 3 сигнала рассогласования.

Фазировка усилителя 3 сигнала рассогласования указана на чертеже для варианта неинвертирующего регулятора 2.

Набор дополнительных резисторов можно рассматривать как резистивную звезду, общий {нулевой) вывод которой подключен ко второму 45 входу усилителя 3 сигнала рассогласования, а лучевые выводы - к вы ходам соответствующих источников 4 опорного сигнала.

Стабилизатор электрического сиг 50 нала работает следукнщим образом.

Регулятор 2 электрического сигнала при большой величине коэффициента передачи усилителя 3 сигнала рассогласования автоматически поддержи- 55 вает электрический сигнал на таком уровне (систематическая составляющая) при котором выходной сигнал преобразователя 1 сигнала обратной связи практически равен среднему значению выходных сигналов источников 4 опорного сигнала. Из-за случайного характера низкочастотных шумов источников 4 опорного сигнала, различия их температурных характеристик от включения к включению и других дестабилизирующих факторов имеет место суммирование их дисперсии, приведенное ко второму входу. усилителя 3 сигнала рассогласования. Вследствие этого относительная величина среднеквадратического отклонения сигнала на втором входе усилителя Э сигнала рассогласования (а, следовательно, и выходного электрического сигнала стабилизатора) оказывается в /Й раз меньшей по сравнению с относительной величиной среднеквадратического отклонения выходного сигнала каждого из источников 4 опорного сигнала, где

И- общее количество этих источников.

Следовательно, получается выигрыш в точности стабилизации в -4 раз по сравнению с известным стабилизатором.

Формула изобретения

Стабилизатор электрического сигнала, содержащий регулятор электрического сигнала, включенный между входной и выходной клеммами, причем последовательно с указанным регулятором включен преобразователь сигнала обратной связи, выход которого под" ключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выходом соединенного с управляющим входом регулятора электрического сигнала, и источник опорного сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введен по меньшей мере еще один источник опорного сигнала, при этом выход каждого из источников опорного сигнала через соответствующий введенный резистор подключен к другому входу усилителя сигнала рассогласования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кондрашов В.A., Шаров A.Н.

Системы автоматического управления на интегральных операционных усилителях. Конспект лекций ИПК, Л.,1977, табл. 3.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 383025, кл. G 05 F 1/56, 1971.

1003049

Составитель С. Чернышева

Техред Т.Маточка Корректор Ю. Макаренко

Редактор Н. Егорова

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1552/31

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4