Фазочувствительный усилитель-дискриминатор

 

и1 532I72

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ав1. свпд-ву (22) Заявлено 27.02.74 (21) 2002865/09 с присоединением заявки №

ГосударственныЙ комитет риоритет еовета Министров СССР ве делам изобретений ОпУбликовано 15.10,76. Бюллетень ¹ 38 (51) М. Кл.- Н 03D 3, 18

Н 05К 10/00 (53) УДК 621.376.55 (088.8) и открытий

Дата опу.бликования описания 12.10.76 (72) Авторы (54) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ-ДИСКРИМИНАТОР

Изобретение относится к преобразователям сигналов переменного тока и может использоваться в устройствах автоматики и измерительной техники для усиления сигналов переменного тока и фазочувствительного выпрямления усиленного сигнала.

Известны фазочувствительные у.силителидискриминаторы, содержащие последовательно соединенные предварительный усилитель, трансформатор и фазочувствительный элемент, выполненный на ключах (1).

Известны фазочувствительные усилителидискриминаторы, выполненные в виде двух каналов, подключенных к источнику входного сигнала, каждый канал которого содержит усилитель переменного тока, соединенныйчерез трансформатор с фазочувствительным выпрямителем, содержащим ключ, подсоединенный к началу вторичной обмотки трансформатора, и цепь обратной связи, образованную обмоткой связи, индуктивно связанной с трансформатором одного из каналов и подключенной к входу усилителя переменного тока другого канала (2).

Однако известные фазочувствительные усилители-дискриминаторы имеют небольшой динамический диапазон.

С целью расширения динамического диапазона в предлагаемом фазочувствительном усилителе-дискриминаторе выход ключа фазочувствительного выпрямителя каждого канала подключен соответственно к концу вторичной обмотки трансформатора другого канала, а нагрузка включена между средними

5 точками вторичных обмоток трансформаторов.

На чертеже изображена структурная схема фазочувствительного усилителя-дискриминатораа.

Фазочувствительный усилитель-дискриминатор содержит каналы 1 и 2, подключенные к источнику входного сигнала. Каждый канал состоит из усилителей 31 и 3 переменно15 ro тока, соединенных через трансформаторы

4> и 42 с фазочувствительными выпрямителями 51 и 5з, содержащими ключи 61 и 6>. Кроме того, усилитель-дискриминатор включает в себя цепь обратной связи, образованную

20 обмоткой связи 7, и нагрузку 8. Ключ 6 каждого канала подсоединен своим входом к началу вторичной обмотки трансформатора 4 соответствующего канала, а своим выходом— к концу вторичной обмотки трансформатора

25 4 другого канала. Обмотка связи 7 индуктивно связана с трансформатором 4 одного из каналов (например, первого) и подключена к входу усилителя 3 переменного тока другого канала (второго). Нагрузка 8 включена

30 между средними точками вторичных обмоток

532172 трансформаторов 4i и 4 первого и второго каналов.

Для увеличения надежности работы предлагаемого усилителя-дискриминатора вторичные обмотки трансформаторов 4, обмотка связи 7 и последовательно-параллельно выполненные ключи 6 могут быть зарезервированы.

Фазочувствительный усилитель-дискриминатор работает следующим образом.

При подаче на вход фазочувствительного усилителя-дискриминатора переменного напряжения H > сигнал на входе усилителя 3 отсутствует за счет компенсирующего- действия отрицательной обратной связи, величина которой выбирается таким образом, что при равных коэффициентах усиления усилителей 3i и

3 сигнал обратной связи полностью компенсирует входное напряжение на входе усилителя 3>. Соответственно отсутствует напряжение на трансформаторе 4>.

Усиленное усилителем 3, напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора

4, в один из полупериодов обеспечивает ток через нагрузку 8 по цепи: начало вторичной обмотки трансформатора 4i — ключ 6> — конец вторичной обмотки трансформатора 4 — средняя точка вторичной обмотки трансформатора 4 — нагрузка 8 — средняя точка вторичной обмотки трансформатора 4ь В этот полупериод ключ 6> замкнут, а ключ 6> — разомкнут.

В следующий полупериод положение ключей меняется на противоположное, и ток через нагрузку проходит по цепи: конец вторичной обмотки трансформатора 3 — ключ 6>— начало вторичной обмотки трансформатора

4 — средняя точка вторичной обмотки трансформатора 4 — нагрузка 8 — средняя точка вторичной обмотки трансформатора 4ь при этом ток, протекающий через нагрузку 8, в оба периода имеет одинаковое направление, и с нагрузки 8 снимается двухполупериодное выпрямленное напряжение.

При изменении фазы входного сигнала на

180 направление тока через нагрузку меняется и с нее снимается двухполупериодное выпрямленное напряжение противоположной полярности.

4

Компенсирующее действие отрицательной обратной связи обеспечивается при работе усилителя 3 в линейной области характеристики. При большом входном сигнале усиливаемый сигнал ограничивается в усилителе

3, при этом выходной сигнал не пропорционален входному, действие обратной связи ослабляется и полной компенсации сигнала на выходе усилителя 3> не происходит. Разпостный сигнал О„.— И,гг,, „,з„усиливается усцлителем 3 и суммируется на выходе с напряжением обмотки трансформатора 4ь что приводит к расширению линейного динамического диапазона выходной характеристики

Оных=/(Овх) фазочувствительного усилителя-дискриминатора в два раза.

Таким образом, предлагаемый фазочувствительный усилитель-дискриминатор обладает большим динамическим диапазоном.

Формула изобретения

Фазочувствительный усилитель-дискриминатор, выполненный в виде двух каналов, подключенных к источнику входного сигнала, каждый канал которого содержит усилитель переменного тока, соединенный через трансформатор с фазочувствительпым выпрямителем, содержащим ключ, подсоединенный к началу вторичной обмотки трансформатора, и цепь обратной связи, образованную обмоткой связи, индуктивно связанной с трансформатором одного из каналов и подключенной к входу усилителя переменного тока другого канала, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, выход ключа фазочувствительного выпрямителя каждого канала подключен соответственно к концу вторичной обмотки трансформатора другого канала, а нагрузка включена между средними точками вторичных обмоток трансформаторов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ю. И. Конев. Полупроводниковые триоды в автоматике. Изд. «Сов. радио», М., 1960 г., стр. 203 (аналог).

2. Авт. св. СССР М 308547, М. Кл. Н 05К

10/00, 1970 г. (прототип).

532172.,!

c V8q, Составитель Г. Челей

Техред 3. Тарасова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Т. Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2143/1 Изд. № 1686 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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