Активный усилитель

 

АКТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий ;Магнитньй элемент с обмотка ми: рабочей, управляющей и обратной связи, операцион ный усилитель, выход и вход кбтброгсз соединены через элемент с первой передаточной функ- ;цией, элемент с .второй передаточ- . ; ной функцией, одним выводом подключенный к входу операционного усилителя , и резистор, подключенный между выходом операционного усилителя ;И: обмоткой обратной связи магнитного усилителя, от. личающи й-: .с я тем, что, с целью повышения линейности .усиления и уменьшения Габаритов , он снабжен дополнительным резистором, выпрямителем, источни- . ком переменного напряжения и источ ником напряжения смещения, а в качестве магнитного элемента П1й1менен магнитный усилитель, причем выходы источника напряжения смещения-и выпрямителя соответствейно через дополнительный ; резистор и элемент.с ВТОрой передаточной функцией подйлюче- Щ ны к входу операционного укзилителя,. одни вывода источника переменного напряжения и рабочей обмотки магнитного усилителя объединены, а другие .В.ЫВОДЫ подключены к одному и дру; гомувходам выпрямителя соответственной

I (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ !РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ .И OTHPbITHA

: (21) 3424671/24-07 (22) 16.04;SZ (46) 07..02.84 . Бюл. Р .5 (72) A.Ñ. Шелепов и В;М. Катунин ,(71) Производственное объединение

".Уралэлектротяжмаш" им. В.И. Ленина (53) 621.375.:3(088.8) (56) 1. Габлер М . и др. Магнитные усилители. ф, ."Советское радио", 1961, с. 348.

2. : Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л. "Энергия", 1980, с. 88, .рис. -16..(54) (57) АКТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содер-. жащий .магнитный элемент с обмотка:ми: рабочей, управляющей и обратной ; . связи, операционный. усилитель, выход и вход которого соединены через .элемент с первой передаточной функ- .цией, элемент с.-второй передаточ- .. ной функцией, одним выводом подклю- ченный к входу операдионного усилителя, и резистор, подключенный между выходом операционного усилителя . и.обмоткой обратной связи магнитного усилителя, о т.л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения линейности,усиления и уменьшения габаритов, он снабжен дополнительным резисторвм, выпрямителем, источником переменного напряжения и источ-. ником напряжения смещения, а в качестве магнитного элемента применен магнитный усилитель,.причем выходы. источника напряжения смещения-.и выпрямителя соответствейно через допол-. нительный резистор и элемент с второй передаточной функцией подключе- 9 ны к входу операционного усилителя,. однц выводы источника переменного напряжения и рабочей обмотки магнит-. ного усилителя объединены, а другие С их выводы подключены.к одному и другому входамвыпрямителя соответственноф

1072249

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах автоматического управления, измерительной техники и защиты и управления вентильных преобразователей. 5

Известен магнитный усилитель с . внешней отрицательной обратной связью по напряжению, выполненный по реверсивной или нереверсивной схеме, содержащий обмотки: рабочую, управ- 0 ления и внешней отрицательной обратной связи, и выпрямитель, вход которого через рабочие обмотки подключен к выходу источника переменного напряжения, а выход - к обмот 15 ке внешней отрицательной обратной связи l13.

Недостаток указанного усилителяневысокая линейность характеристики. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является активный усилитель, содержащий магнит ный элемент с обмотками: рабочей, .управляющей и обратной связи, опера- ционный усилитель, выход B вход которого соединены через элемент с первой передаточной функцией, элемент с второй передаточной функцией, одним выводом подключенный к входу операционного усилителя, и резистор, подключенный между выходом операцион-. ного усилителя и обмоткой обратной связи магнитного усилителя f22 .

K недостаткам известного активно- 3 го усилителя относится отсутствие

35 обратной связи по постоянной составляющей, что также приводит к нелинейности характеристики при наличии постоянной составляющей во входном сигнале. . 40

Цель изобретения — повышение ли-. нейности усиления и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что активный усилитель, содер45 жащий магнитный элемент с обмотками: рабочей, управляющей и обратной связи, операционный усилитель, выход и вход которого соединены через эле.мент с первой передаточной функцией, элемент с второй передаточной функцией, одним выводом подключенный к входу операционного усилителя, резистор, подключенный между выходом операционного усилителя и обмоткой 55 обратной связи магнитного усилителя, снабжен дополнительным резистором, выпрямителем, источником переменного напряжения и источником напряжения смещения, а в качестве магнит- ц) ного элемента применен магнитный усилитель, причем выходы источника напряжения смещения и выпрямителя соответственно через дополнительный резистор и элемент с второй переда-. точной функцией подключены к входу операционного усилителя, одни выво-ды источника переменного напряжения и рабочей обмотки магнитного усилителя объединены, а другие их выводы подключены к одному и другому. входам выпрямителя соответственно..

На фиг-. 1 представлена схема предлагаемого активного усилителя, на фиг. 2 - схема источника напряжения смещения, вариант выполнения, на фиг. 3 — схема активного усилителя с реверсивным магнитным усилителем, вариант выполнения.

Активный усилитель содержит магнитный усилитель 1 с обмотками.г рабочей 2, управления 3 и обратной связи 4, источник 5 переменного напряжения, выводы которого подключены к выводам рабочей обмотки 2 магнитного усилителя 1.через выпрямитель 6, источник 7 напряжения смещения, подключенный к входу операционного усилителя 8 через добавочный резистор 9, элемент 10 с первой передаточной функцией, подключенный между входом и выходом операционного усилителя 8; элемент 11 с второй передаточной. функцией, подключенный между выходом выпрямителя б и входом операционного усилителя

8, и резистор 12, подключенный между выходом операционного усилителя

8 и обмоткой 4 обратной связи магнитного усилителя 1. Источник 7 напряжения смещения может быть выполнен из другого выпрямителя 13, подключенного входом через дроссель

14 к выходу источника 5 переменного напряжения 5 (фиг. 2).

При использовании магнитного усилителя, выполненного по реверсивной схеме, и при напряжении сме- щения ражном нулю рабочая обмотка

2 магнитного усилителя 1 разделяется на две обмотки, одни выводы которых объединены и подключены к одному выводу источника 5 переменного напряжения, а другие их .выводы и другие выводы источника 5 переменного напряжения подключены к соответствующим входам выпрямителя 6..

Активный усилитель работает сле- дующим образом.

При наличии на обмотке 3 управления магнитного усилителя 1 входного напряжения по ней протекает входной ток, обеспечивающий на выходе операционного усилителя 8 выходное напряжение, под действием которого в обмотке 4 обратной свя». зи магнитного усилителя 1 протекает ток обратной связи. Магнитные потоки входного тока и тока обратной связи направлены навстречу друг другу .., 1072249

При изменении величины входного напряжения изменяется постоянная составляющая магнитного потока, что вызывает изменение напряжения на выходе выпрямителя 6 и, следовательно, на выходе операционного. усилителя 8. Вследствие этого изменяется ток обратной связи, что. вы- зывает ихмененне постоянной составляющей магнитного-потока в направлении ее начального значения.

Параметры дросселя 14 выбирают таким образом, чтобы напряжение на выходе источника 7 напряжения смещения изменялось с изменением вы.ходного напряжения источника 5 переменного напряжения пропорциональНо изменению напряжения на выходе выпрямителя 6. Благодаря этому наПряжение на выходе операционного усилителя 8 не зависит от изменений напряжения источника 5 переменного напряжения. При выполнении магнит-. ного усилителя по реверсивной схеме и напряжении смещения равном нулю выходное напряжение магнитного усилителя таково, что постоянная составляющая магнитного потока и напряжение иа выходе выпрямителя 6 равны нулю. При изменении величины входного напряжения изменяется величина входного тока. Это вызывает,появление постоянной составляющей магнитного потока магнитного усилителя и напряжения на выходе выпрямителя 6, под действием которого выходное напряжение операционного

5 усилителя 8 и ток в обмотке 4 обратной связи изменяются до тех пор, пока постоянная составляющая магнитного потока магнитного усилителя.и напряжение на выходе выпрями10 теля 6 не примут нулевое значение.

Так как постоянная составляющая магнитного потока сохраняется неизменной и равной нулю, характерис« тика активного магнитного усилителя

$5 линейно независима от формы кривой намагничивания материала сердечниicos ..

Благодаря .неизменности постоянной составляющей магнитного потока магнитного усилителя, а следователь- . но, и выходного .напряжения выпрямителя 6, характеристика вход - выход активного усилителя линейна и.не критична к форме кривой намагничивания материала сердечника магнитного усилителя BAX вентилей выпрямителя.

Это позволяет уменьшить габариты усилителя.

Применение изобретения позволяет повысить линейность характеристики усилителя при уменьшении габаритов.

1072249

Составитель Ю. Бояринов . ..Редактор A. Лежнина ТехредЖ.Кастелевич КорРектоР H 3pдeйи, е ° »" » " 4ч — Заказ 144/51 . . Тираж 866,-. ЙодпионЬе

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий È3035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., Ф. 4/5

4»

- Филиал ппп "патент", г; Ужгород, ул. проектная, 4