Калибратор переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении быстродействующих генераторов-калибраторов переменного напряжения. Целью изобретения является повышение быстродействия. Цель достигается тем, что калибратор переменного напряжения содержит задающий генератор 1, регулируемый блок 2, усилитель 3 мощности, компаратор 4, источник 5 опорного напряжения, усилитель 6 рассогласования, первый и второй управляемые масштабные преобразователи 7 и 8 и сумморазностный блок 9 с соответствующими связями. С помощью указанных блоков реализуется принцип взаимозамещения части переменного выходного напряжения постоянным на входе компаратора, благодаря чему увеличивается быстродействие устройства при перестройке выходного сигнала по уровню. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 05 F 1./44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.l

fOCV3APCTBEHHblA KOMHTET

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4451308/24-07 (22) 05.07,88 (46) 30.11. 90. Бюл. li- 44 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.И.Губарь и В.В.Терех (53) 621.316.722(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1051511, кл, G 05 F 1/44, 1982.

Авторское свидетельство. СССР

:9 900464, кл. H 03 Ь 5/00, 1981. (54) КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕ НИЯ (57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано при построении быстродействующих генераторов-калибраторов переменного на„„SU„„1610475 А 1

2 пряжения. Целью изобретения является повышение быстродействия. Цель достигается тем, что калибратор перемен ного напряжения содержит задающий генератор 1, регулируемый блок 2, усилитель 3 мощности, компаратор 4, источник 5 опорного напряжения, усилитель 6 рассогласования, первый и второй управляемые масштабные преобразователи 7 и 8 и суммораэностный блок

9 с соответствующими связями. С помощью указанных блоков реализуется принцип взаимозамещения части переменного выходного напряжения постоянным на входе компаратора, благодаря чему увеличивается быстродействие

Ф устройства при перестройке выходного сигнала по уровню. 2 ил.

1610475

Изобретение относится к области электротехники и может быть использо вано при построении быстродействую-щих генераторов-калибраторов перемен5 ного напряжения, Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема калибратора переменного напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы, Калибратор переменного напряжения содержит задающий генератор 1, выход которого соединен с входом регулируемого блока 2, усилитель 3 мощности, выходом подключенный к выходной шине, компаратор 4, один вход которого подключен к источнику 5 опорного напряжения, усилитель 6 рассогласования, первый управляемый масштабный преобразователь 7, второй управляемый масштабный преобразователь 8, сумморазностный блок 9, причем первый управляемый масштабный преобразователь 7 включен между регулируемым элементом 2 и усилителем 3 мощ ности, выход сумморазностного блока

9 подключен к второму входу компаратора 4, выходом соединенного через усилитель 6 рассогласования с управляющим входом регулируемого блока 2, суммирующие входы сумморазпостного блока соответственно подключены к вы" ходной шине и к источнику 5 опорного ! напряжения, а вычитающий вход под, ключен к выходу второго управляемого масштабного преобразователя 8, вхоцом соединенного с источником 5 опорного напряжения. 40

В качестве регулируемого блока 2 могут быть использованы оптроны, диоды или полевые транзисторы, компара" тор 4 может представлять собой дифференциальную схему включения ампли- 45 тудных детекторов или преобразователей средневыпрямленных значений, сумморазностный блок 9 в зависимости от частотногo диапазона калибратора может быть выполнен на операционном усилителе или дискретных элементах„

В качестве управляемых масштабных преобразователей могут быть использованы серийные цифроаналоговые преобразователи.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение задающего геиератога 1, проходя через регулируемый блок 2, первый управляемый масштабный преобразователь 7 и усилитель 3 мощности, поступает на вход сумморазностного блока, где алгебраически суммируется с напряжением Цр непосредственно от источника 5 опорного напряжения и масштабированным

Бр блоком 8, т.е. UðÊ8. Компаратор

4 сравнивает выходное напряжение блока 9, содержащее как переменную, так и постоянную составляющую, с опорным напряжением Б блока 5. Pазностный сигнал U>b® через усилитель 6 рассогласования поступает на управляющий вход регулируемого блока 2 и изменяет его коэффициент передачи до тех пор, пока не будет достигнуто равенство сигналов на входах компаратора 4.

Уравнение преобразования имеет вид с "ВВ ЖВВ+"g) RpJ бг! "Вьй и где К - коэффициент передачи i-ro

1 блока; — величина опорного напряжения

О блока 5;

U8b, "значение выходного напряжения калибратора.

Упрощая это выражение и учитывая, что К -+со, получим Б „=Ц, К!, т.е, выходное напряжение калибратора прямо пропорционально опорному, а его зна- чение (по амплитудному или средневыпрямленному значению) определяет коэффициент передачи управляемого МаСштабного преобразователя 8. Таким образом, в установившемся режиме (при фиксированных коэффициентах передачи блоков 7 и 8) устройство работает как классическая структура, отрабатывая медленные изменения выходного напряжения задающего генератора 1.

Теперь рассмотрим работу устройства при перестройке по уровню выходного напряжения (см. фиг. 2). Управляющий код N в момент времени й1 одновременно изменяет коэффициенты передачи прямой и обратной цепи посредством управляемых масштабных преобразователей 7 и 8. Это изменение необходимо производить таким образом, чтобы суммарное значение выходного сигнала сумморазностного блока 9

11 ь,„,1 осталось неизменным (иапример, по амплитудному значению). Причем это быстрое изменение происходит на входе инерционного блока компаратора

5 1б1

4. Поэтому на входе усилителя 6 рассогласования не возникает сигнал некомпенсации, но в то же время на выходе устанавливается новое значение напряжения калибратора, Условие недопущения переходных процессов в калибраторе при изменении управляющего кода имеет вид

0475 6

4 работает при одинаковом уровне, входных сигналов, и малые нелинейные искажения в связи с тем, что регулируемый блок 2 работает в узком динамическом диапазоне, а также обладает хорошей устойчивостью, так как не требуется высокое быстродействие по цепи регулирования.

3 и +o SN Uo > где К,К - коэффициент передачи управляемых масштабных преобразователей 7, 8, зависящий от кода управления N;

U. - выходное напряжение задаt ющего генератора 1.

Заметим, что это условие надежно выполняется в процессе функционирова" ния устройства. При изменении напряжения U< или коэффициента передачи регулируемого блока 2 К схема автоматически изменяет К до соблюдения укаэанного условия. При изменении управляющего кода N выходное напряжение устанавливается практически мгновенно, переходные процессы не возникают, управляющий сигнал регулируемого блока 2 остается неизменным.

Использование этого технического решения позволит по сравнению с прототипом повысить быстродействие на порядок и вьппе и реализовать калибра-, тор переменного напряжения с временем установления выходного уровня менее, чем за период его выходного сигнала. Кроме того, устройство имеет высокую точность, так как компаратор

Формула изобретения

Калибратор переменного напряжения, содержащий задаюший генератор, выход которого соединен с входом регулирующего блока, усилитель мощности, выходом подключенный к выходной шине, компаратор, один вход которого подключен к источнику опорного напряже20 ния, а выход через усилитель рассогласования — к управляющему входу регулируемого блока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен первый

25 управляемый масштабный преобразователь, включенный между регулируемым блоком и усилителем мощности, второй управляемый масштабный преобразователь, сумморазностный блок, выход ко30 торого подключен к второму входу компаратора, суммирующие входы соответственно соединены с выходной шиной и с источником опорного напряжения, а вычитающий вход подключен к выходу

35 второго управляемого масштабного преобразователя, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, при чем цифровые входы управляемых масштабных преобразователей являются

40 входами управляющего кода, 1610475

Составитель С,Чернышева

P едактор О,Спесивых Техред М;Ходанич Корректор,.Т. Колб

Заказ 3739 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101