Многофункциональный широтноимпульсный модулятор
ОП ИСАЙКЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВо ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11), 447824
О оюа ото;тских
Социалистических
Ресяублик
/ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 22702.72 (21)1748927/26-9 (51) М Кл.
Н 03 к 7/08 с присоединением заявки—
Государстаенный номнтет
Соната Мнннотроа СССР но донам нзооретоннй н открытнй (32) Приоритет
Опубликовано25. I0.74Бюллетень Мо 39 (45) Дата опубликования описания l5, I2 (53) УИК62Т. 376.
54 (088.8) (72) Авторы изобретения
B.Ó. кизилов и И.13. Савков (71) Заявитель ХарЬКОВСКИЯ ОрдЕНа ЛЕНИНа ПОЛИтЕХНИЧЕСКИРн ИНСтИтут им. Я. Vi. Ленина (54) МНОГОФУЕ<ЦИОНАЛЬНЬП1 IEIPOTHO-тЯПУЛЬСЕПХЛ
МОДУЛЯТОР
Изобретение относится к импульсным модуляторам и может быть использовано в различных измерительных устройствах время=импульсного типа: множителях, квадраторах, измерйтельных преобразователях мощности, счвтчиках электрической энергии, измерительных преобразователях эффективного и среднего значения напряжения и т ока.
Известен многофункциональный широтно импульсный модулятор, содержащий мультивибратор с магнитнор обратной связью, управляемой операционным усилителем.
Однако этот модулятор имеет погрешность нелинейности порядка
Оо2-0,5$ и дальнейшее увеличение точности невозможно из=за сильного влияния несиммвтрии схемы, изменения характеристик транзисторов и магнитного сердечника от температуры и времени.
Целью изобретения является по-! вышение точности модулятора.
Это достигается особым соединением обмоток трансформатора мультивибратора, обеспечивающим сравнение скорости перез магничивания сердечника мультивибратора с заданной и устранение отклонения посредством операционного усилителя. Для уме ныне ния мощности операционного усилителя в транси форматор мультивибратора введена обмотка управления, соединенная с источником управляющего сигнала.
На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого модул лятора.
0н содержит мультивибратор 1 с магнитной обратной связью, управляемой операционным усилителем 2, переключатель 5 полярности источ20 ника опорного напряжения, резисторы Ф, 5 и 6 переключатель 7 и источник управляющего сигнала, подключаемый к клемме 8 и общей шине устройства, выходные обмотки
9„10 и 11 трансформатора мульти)вибратора, число которых опреде447824
3 ляется конкретным применением мс дулятора, и дополнительную обмотку управления 12 трансформатора мультивибратора. Выходная обмотка 11 трансформатора мульт ивибратора 1 соедийена с резистором 4, другой конец которого подсоединен ко входу операционного усилителя 2.
К операционному усилителю 2 подсоединены также резисторы 5 и б, причем первый из них другим концом соединен со средней точкой переключателя 3, соединяющего выходную обмотку 11 с одним из полюсов источника опорного напряжения, а второй другим концом подсоединен к источнику управляющего сигнала.
Дополнительная обмотка управления
12 трансформатора мультивибратора
1 через переключатель 7 соединена с источником управляющего сигнала.
Модулятор работает следующим образом. Ыультивибратор 1 находится в о ом из своих устойчивых состояний и на его обмотке 11 генерируется некоторое напряжение lf которое через резистор 4 воздействует на вход операционного усилителя 2. Если ток, протекающий по сопротивлению резистора Ф, не равен сук.ме токов, протекающих по сопротивлению резисторов 5 и 6, то усилитель воздействует на мультивибратор, устанавливая равенство — = — Ф—
Ю Е Х
{1)
"Ч 5 % где Š— опорное напряжение;
Х - напряжение управляющего сигнала;
Я,Р5 и P — сопротивления резисторов 4, 5 и б.
При другом состоянии мультивибратора изменяются полярность напр яже н ия tt Ha выходной обмотке 11 мультивибратора и полярность опорного напряжения г
3 е X
{2) р ф Yg
Пусть сопротивления резистоов Ф, 5 и б равны. сли учесть, что
,=и,p(c>) и У2=К р (+) фя JB
15 у/ (ФЛ) = E-)( (4)
Интегрируя эти равенства в пределах, соответствующих моментам переключения мультивибратора, gQ получим у, )(c ) ch =s (E+x)dt ()
-8
WCp Х (-ф) Ch=f (E-X)dt <бв в,в Ввв, в,) зо Е+Х в вв в Ю
Е-Х (7) (8) зз и относительная разность длительностей двух состояний мультивибратора определяется как ео
Из этого выражения следует, что если опорное напряжение стабильно и соотношения (1) и (2) выполняются точно, а зто определя4s ется только качеством выполнения операционного усилителя, то относительная разность длительностей
Г будет пропорциональна напряжению управляющего сигнала. Стабищ лизацию опорного напряжения осуществить очень просто, так как мощность его мала; вся же мощность нагрузки, потребляемая от мультивибратора 1, может потреб55 ляться от источника нестабилизированного напряжения или от грубого стабилизатора. Изменения наф где g- сечение сердечника трансформатора мультицу вибратора; ) — скорость изменения инц <2 дукции в сердечнике трансформат ора мультивибратора в первом и втором состояних мультивибратора, 1О то из пре ыдущих равенств получим, что Фср S - ) = E Х д (3) 447824
5 пряжения питания мультивибратора, изменения сопротивлений нагрузок, подключаемых к выходным обмоткам, изменения свойств транзисторов мультивибратора будут компенсироваться операционным усилителем, управляющим мультивибратором.
Уменьшение мощности операционного усилителя возможно путем управления мультивибратором от источника управляющего сигнала, если его мощность достаточно велика. Такое управление осуществляется при помощи обмотки 12, которая подключается к источнику управляющего сигнала переллючалелеи
При подключении к выходу широтно=импульсного модулятора амплитудного модулятора, питающегося от источника управляющего сигнала, можно получить время=импульсное множительное устройство, а при выпрямлении выходного напряжения с какой=либо обмотки мультивибратора и вычитании из него постоянного опорного напряжения на выходе можно получить напряжение, пропорциональное квадрату сигйала на входе при высокой точнocTи квалпатирования.
ПРЯМЕТ ИЗОБРЕТЕН ИЯ
1. Многофункциональный широтнв=импульсн и модулятор, содержащий мультивибратор с магнитной обратной связью, управляемой операционным усилителем, о т л и— ч а ю щ и И с я тем, что, с целью повышения точности, в нем одна из выходных обмоток транс,форматора мультивибратора соединена с резистором, другой конец которого подсоедийен ко входу опера, ционного усилителя, к которому подсоединены резистор, другой конец которого подсоедийен к источнику управляющего сигнала, и резистор, другой конец которого подсоединен к средней точке переключателя, который соединен с одним из полюсов источника опорного напряжения.
2. Модулятор по п.1, о т— личающийся тем, что, с целью уменьшения мощности операционного усилителя, в трансформатор мультивибратора введена дополнительная обмотка управления, зО которая соединена с источником управляющего сигнала.
447824
Составитель Г. ЧРЛРУ
Редактор Т РОдРИ fexpea Г. ЬааиЛЬРВа Корректоры: й, Ай Sl ua Ofay
Изд. K Ж Тираж Подписное
Заказ
ЦНИИГ!И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская наб., 4
Предприятие «Патент», Москва, Г.59, Бережковская наб., 24
