Автогенератор прямоугольного напряжения

 

1. АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий, выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничителем напряжения, два основных токоэадаютих резистора, два основных дифференциальных операционных усилителя и блок питания, о тличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности , указанный блок питания выполнен с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания всех операционных усилителей схемь, каждый вывод первичной обмотки выходного трансформатора через основной токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом Данного усилителя, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом одной из двух введенных в трансформатор обмотйк обратной связи, второй вывод которой соединен с указанным выводом первичной обмотI КИ . 2. Автогенератор по п. 1, о т л и-д чающийся тем, что, с целью g увеличения мощности нагрузки, введе (Л ны две группы и дополнительных операционных усилителей и токозадающи х, резисторов, причем каждый из них подключен к схеме аналогично.основным операционным усилителям и резисто- S рам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll>

g (5l) Н 0 2 М 7 / 5 3 7; G 0 1 В 7 / 0 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ! с

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ нен с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания

-всех операционных усилителей схемы, каждый вывод первичной обмотки вы.ходного трансформатора через основной токозадающий резистор соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом данного усилителя, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом одной из двух введенных в трансформатор обмотск обратной связи, второй вывод которой соединен с указанным выводом первичной обмот- е ки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3412877/24-07 (22) 24.03,82 (46) 15.09. 83. Ьюл. Р 34 (72) A.Н. Волдорин и Г.Н. Кирюшин (71), Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 621 ° 314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, Р 769306; кл. (j 01. В 7/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3357944/24-07, кл. Н 02 М 7/537, 25.11.81. (54)(57) 1. АВТОГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий. выход ной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничителем напряжения, два основных токозадающих резистора, два основных дифференциальных операцион- ных усилителя и блок питания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, указанный блок :итания выпол2. Автогенератор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения мощности нагрузки, введены две группы и дополнительных операционных усилителей и токозадающих. резисторов, причем каждый иэ них под ключен к схеме аналогично. основным операционным усилителям и резисторам. г 1042147 2

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования постоянного напряжения в переменное прямоугольное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки выходного трансформатора. При выполнении выходного трансформатора с подвижным магнитопроводом он может выполнять роль инДуктивного датчика перемещения, Известны автогенераторы прямоуголь ного напряжения с выходным трансформатором, выполняющим роль индуктивного датчика перемещения, в которых используются транзисторные усилители и двухполярный ограничитель напряжения, шунтирующий первичную об мотку выходного трансформатора 11) .

Известные автогенераторы имеют невысокую стабильность амплитуды частоты выходного напряжения и не могут запускаться при медленном нарастании питающего напряжения.

° Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является автогенератор, в котором в качестве усилителей использованы дифференциальные операционные усилители с двумя токозадающими резисторами, включенными в их выходную цепь, причем каждый из усилителей подключен по цепи питания к двухполярным выходам отдельных блоков питания 12) .

Однако наличие двух независимых блоков питания, каждый иэ которых имеет два гальванически связанных выхода противоположной полярности, существенно усложняет данное устрой. ство и снижает его надежность.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в автогенераторе прямоугольного напряжения, содержащем выходной трансформатор, первичная обмотка которого шунтирована двухполярным ограничите- лем напряжения, два основных токозадающих резистора, два основных дифференциальных операционных усилителя и блок питания, указанный блок питания выполнен с одним однополярным выходом, к которому подключены цепи питания всех операционных усилителей схемы, каждый вывод первичной обмотки выходного трансформатора через основной токозадающий резистор соединен с выходом основного операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом дан ного усилителя, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом одной иэ двух введенных в трансформатор обмоток обратной связи, второй вывод которЬй соединен с укаэанным выводом первичной обмотки.

С целью увеличения мощности нагрузки в автогенератор могут быть введены две группы дополнительных операционных усилителей и токозадающих резисторов, причем каждый из них подключен к схеме аналогично основным операционным усилителям и резисторам.

На чертеже представлена принципиальная схема автогенератора.

Автогенератор содержит блок питания постоянного напряжения 1, к выходу которого подключены цепи питания дифференциальных операционных усилителей 2 и 3, инвертирующие входы каждого из которых соединены непосредственно с собственными выходами усилителей. Неинвертирующие входы усилителей соединены с собственным выходом через собственную обмотку положительной обратной связи 4„ 5 и резисторы 6 и 7. Первичная обмотка

8 выходного трансформатора 9, зашунтированная встречно соединенными стабилитронами 10, подключена между точками соединения обмоток положительной обратной связи с резисторами би 7.

Трансформатор 9 при использовании в роли датчика перемещения может иметь подвижную часть магнитопровода

11, измерительную обмотку 12, подключенную ко входу детектора с фильтром 13.

Кроме того, устройство содержит два одинаковых блока 14 и 15 усилителей. Каждый блок представляет собой набор, состоящий из и операционных ,,усилителей, инвертирующие входы уси35 лителей соединены с собственным выходом. Все неинвертирующие входы усилителей блока объединены. Объединены также и выходы усилителей блока через собственный токоэадающий ре40 зистор. Выводы питания усилителей . объединены и подключены к выходу блока питания 1. Входные клеммы каждого иэ блоков усилителей, а именно объединенные неинвертирующие входы усилителей и объединенные резисторы, подключены параллельно входным клеммам основного усилителя, т.е. к обмотке положительной обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

При подключении напряжения питания к основной паре усилителей на их выходе появляется напряжение той или иной полярности. Благодаря несимметрии схемы и положительной обратной связи осуществляемой через взаимную индуктивность обмоток, это напряжение имеет крутой фронт и при достижении напряжения на стабилитронах

10, равного напряжению стабилизации, усилители превращаются в стабилиза— торы тока. Таким образом; побоем стабилитронов заканчивается процесс формирования фронта выходного напряжения усилителей. Причем обмотки

1042147

Составитель В. Моин

Редактор Н. Горват ТехредМ.Гергель Корректор О.Тигор

Заказ 7144/55 Тираж .687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4 положительной обратной связи в ключены таким образом,. что образуют на выходах усилителей напряжения проти- воположного знака. По окончании фронта импульса начинается формирование его вершины. Этот процесс идет за счет уменьшения тока через стабилитрон и соответствующего увеличе-. ния тока через индуктивнОсть первичной обмотки трансформатора. Причем суммарный ток через индуктивность и : 10 стабилитрон практически не изменяет-. ся. Когда ток через стабилитрон будет равен нулю, стабилитрон закрывается . При этом на обмотках обратной связи напряжение изменяет скачком свою полярность, что приводит к скачкообразному изменению выходного напряжения усилителей и открыванию (пробою) стабилитро-.. нов обратной полярности. Весь про- цесс повторяется вновь. К первичной обмотке трансформатора приложено прямоугольное напряжение стабильной частоты и амплитуды. Перемещение подвижной части .магнитапровода однозначно, причем с высокой точностью, связано с выходным напряжением постоянного тока. Перемещение магнитопровода вызывает изменение взаимоиндуктивности только измерительной обмотки трансформатора, взаимная индуктивность первичной обмотки и обмоток положительной обратной связи остается неизменной.

Предложенное устройство имеет только один блок питания с одиночным выходом, что упрощает его выполнение и повышает надежность.