Усилитель постоянного тока с развязкой

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение надежности. Усилитель постоянного тока с развязкой содержит двухтактный магнитно-транзисторный автогенератор 1 с коллекторными обмотками 18 и 19, развязывающий трансформатор 2 с первичной и вторичной обмотками 5 и 12, операционные усилители 3 и 10, резисторы 4,11,15,16 и 17, однополупериодные выпрямители 6,7,8,9, RC-фильтр 13, дифференциальный усилитель 14 и ограничительный резистор 20. Цель достигается путем развязки выходного операционного усилителя 10 от источника питания с помощью введенных резисторов 15,16,17 и 20 и усилителя 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 03 F 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4335256/24-09 (22) 26. 11.87 (46) 30. 01. 90. Бюл. Р 4 (72) В.А. Копылов (53) 621. 375.4 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1282308, кл. Н 03 F 3/38, 07.01.87. (54) УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С

РАЗВЯЗКОЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике ° Цель изобретения — повышение надежности. Усилитель постоянного тока с развязкой содержит двух„.SU,„, 1539960 А1

2 тактный магнитно-транзисторный автогенератор 1 с коллекторными обмотками 18 и 19, развязывающий трансформатор 2 с первичной и вторичной обмотками 5 и 12, операционные усилители

3 и 10, резисторы 4,11,15,16 и 17, однополупериодные выпрямители 6,7, 8,9, RC-фильтр 13, дифференциальный усилитель 14 и ограничительный резистор 20. Цель достигается путем развязки выходного операционного усилителя 10 от источника питания с помощью введенных резисторов 15, 16,17 и 20 и усилителя 14. 1 ил.

1539960

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для гальванической развязки аналоговых сигналов в системах сбора данных.

Цель изобретения — повышение надежности путем развязки выходного операционного усилителя от источника питания, На чертеже представлена принципиальная электрическая схема усилителя ,постоянного тока с развязкой.

Усилитель постоянного тока с развязкой содержит двухтактный магнитно-транзисторный автогенератор 1, развязывающий трансформатор 2, входной операционный усилитель (ОУ) 3, первый резистор 4, первичную обмотку

5 развязывающего трансформатора 2, первый — четвертый однополупериодные выпрямители 6-9, выходной ОУ 10, второй резистор 11, вторичную обмотку

12 развязывающего трансформатора 2, RC-фильтр 13, дифференциальный уси. литель 14, третий, четвертый и пятый резисторы 15,16 .и 17, коллекторные обмотки 18 и 19 магнитно-транзисторного автогенератора 1, ограничительный резистор 20.

Усилитель постоянного тока с развязкой работает следующим образом.

Переменное напряжение, индуцируемое двухтактным транзисторным автогенератором 1, выпрямляется первым—

35 четвертым однополупериодными выпрямителями 6-9 и используется для питания входного ОУ 3, дифференциального усилителя 14 и выходного ОУ 10. При нулевом входном сигнале токи, потреб- 40 ляемые входным 3 и выходным 10 ОУ и дифференциальным усилителем 14 по обоим шинам питания, равны между собой, при этом ввиду симметричности двухтактного магнитно-транзисторного 45 автогенератора 1 на обмотках развязывающего трансформатора 2 формируется переменное напряжение с равными полупериодами. Переменное напряжение вторичной обмотки 12 развяэывающего

50 трансформатора 2 через третий 15 и четвертый 16 резисторы подается на первый вход дифференциального усилителя 14. При равенстве длительностей полупериодов переменного напряжения постоянная составляющая напряжения, выделяемая на выходе RC — ôèëüòðà 13, равна нулю, и выходное напряжение выходНого ОУ 10 также равно нулю.

При подаче ненулевого входного сигнала равенство токов, потребляемых входным ОУ 3 по различным шинам питания, нарушается. Входной сигнал положительной полярности приводит к увеличению тока, потребляемого от первого однополупериодного выпрямителя 6, а при смене полярности входного сигнала возрастает потребление от второго однополупериодного выпрямителя 7. На выходе RC-фильтра 13 выделяется постоянная составляющая напряжения, величина и полярность которой определяются величиной и полярностью входного сигнала. На входах выходного ОУ 10 появляется дифференциальный сигнал, а на его выходе — выходное напряжение, при этом равенство токов, потребляемых им от третьего 8 и четвертого 9 однополупериодных выпрямителей, нарушается.

Первичная 5 и вторичная 12 обмотки развязывающего трансформатора 2 включены противофазно, поэтому появление напряжения на выходе выходного ОУ 10 приводит к выравниванию длительностей полупериодов переменного напряжения, формируемого двухтактным магнитно-транзисторным автогенератором 1, и уменьшению величины постоянной составляющей напряжения на входе RC-фильтра 13. Благодаря большому коэффициенту усиления выходного ОУ 10 напряжение на его выходе возрастает до тех пор, пока токи, потребляемые входным и выходным

ОУ 3 и 10 от двухтактного магнитнотранзисторного автогенератора 1, не станут равны, чем обеспечивается соответствие между токами, протекающими через первый 4 и второй 11 ре1 зисторы.

Таким образом, обеспечивается усиление сигналов постоянного тока при гальванической развязке выхода от источника питания.

Кроме того, включение ограничительного резистора 20 в цепь питания магнитно †транзисторно автогенератора 1 позволяет сильнее проявиться зависимости длительности импульсов от величины тока, потребляемого от магнитнотранзисторного автогенератора 1.

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока с развязкой, содержащий двухтактный маг1539960

Составитель С.Миронов

Техред M.ÄèäûêКорректор И Пожо

Редактор Л.Веселовская

Тираж 649

Подписное

Заказ 229

ВНИИПИ Государственного

113035, комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 нитно-транзисторный автогенератор, коллекторные обмотки которого являются обмотками развязывающего трансформатора, входной операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом, а через первый резистор — с первой общей шиной и с первым выводом первичной обмотки раэвязывающего транформатора, второй вывод которой через первый и второй однополупериодные выпрямители подключен к соответствующим шинам питания входного операционного усилителя, выходной операционный усилитель, выход которого соединен через второй резистор с вто— рой общей шиной и с первым выводом вторичной обмотки развяэываюц1его трансформатора, второй вывод которой 20 через третий и четвертый однополупериодные выпрямители подключен к соответствующим шинам питания выходного операционного усилителя, RC-фильтр, выход которого подключен к входам выходного операционного усилителя. отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий, четвертый, пятый резисторы, диференциальный усилитель, выходы которого подключены к входам RC-фильтра, первый вход дифференциального усилител через третий резистор подключен к второй общей шине, а через четвертый резистор — к второму выводу вторичной обмотки развязывающего трансформатора, второй вход дифференциального усилителя через пятый резистор подключен к второй общей шине, а шины питания дифференциального усилителя подключены к соответствующим шинам питания выходного операционного усилителя, при этом между точкой соединения коллекторных обмоток автогенератора и соответствующей шиной источника питания введен ограничительный резистор.