Устройство для компенсации насыщения нелинейных элементов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 679929

С©алоэ Советских

СЮЮелистимесеа

Республик (6!) Дополнительное к авт. сзиа-ву (32) Заявлено 01.06.77 (21) 2490384/18 — 24 с присоединением заявки _#_e (И) ио

2 (5l) М. Кл.

G 05 В 5/01

Гаэударетеакяый каагвт

СССР а дюкан азебратаивй а еткритай

Пр ритет

Опубликовано 15.08.79..Бюллетень ¹ 30 (53) УДК 6250 (088.8) Дата опубликования описания 15 08 79 (72) Лвторы иэобретения

А Л. Горбачев н В, М. Фишман

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ НАСЬПЦЕНИЯ

НЕЛИНЕЙНЬК ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах, содержащих нелинейные элементы с насыщением, например, электронные усилители.

Известны устройства для компенсации насыщения, в которых параллельно нелинейному элементу с насыщением включают нелинейный элемент с зоной чувствительности Щ. Однако такие устройства физически. трудно реализуемы и не позволяют полностью компенсировать насыщение, так как нелинейный элемент с зоной нечувствительности, как правило, также обладает насыщением.

Известно также устройство для компенсации насыщения наиболее близкое к изобретению, содержащее первый сумматор, первый вход которого соединен со входом устройства, выход — со входом нелинейного элемента, выход которого связан с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника питания, вход которого подключен к одному выходу релеиного элемента, дру. гой выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 12). Однако такое устройство позволяет расширить зону линейности нелинейного элемента не более, чем в 2 раза.

Цель изобретения — повышение точности устройства. Эта цель достигается тем, что оно содержит третий сумматор, два блока сравнения и источник опорного напряжения, соответствующие выходы которого соединены с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых подключены ко входу устройства, выходы — к соответствующим входам третьего сумматора, выход которого связан со входом релейного элемента.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.

На фиг. 2 изображены графики процессов в устройстве при прохождении через него сигнала.

Устройство (фиг. 1) содержит нелинейный элемент с насыщением 1, блоки сравнения 2 и 3, релейный элемент 4, источник питания 5, сумматоры 6, 7 и 8, источник опорных напряжений 9. На схеме обозначены: x(t) — входной сигнал; y(t) — выходной сигнал; Ь; — Ь вЂ” сигналы, характеризующие линейную зону нелинейного элемента с насыщением.

679929

На фиг. 2 обозначены. характеристика нелинейного элемента 10, сигнал на входе устройства 11, смещенная часть полуволн входного сигнала 12, сигнал на выходе нелинейного элемента с насыщением, работающего без устройства для компенсации 13, сигнал на выходе устройст - 3 ва 14.

Работу устройства рассмотрим при амплитуде входного сигнала, в три раза превышающей ве.личину линейной зоны нелинейного элемента.

,Блок сравнения 2 выдает положительный сиг- <В нал, когда положительная полуволна входного сигнала имеет амплитуду большую, чем Ь. В, остальных случаях сигнал иа выходе блока .. сравнения 2 отсутствует. Блок сравнения 3 вы, дает отрицательный сигнал, когда отрицательная 1з. полуволна входного сигнала имеет амплитуду меньшую чем — b.

В остальных случаях сигнал на выходе блока сравнения 3 отсутствует. Пока входной сигнал 11 (фиг. 2) не выходит эа пределы линей- ЗФ ной зоны нелинейного элемента (участок cd характеризуется выходными сигналами блока опорных напряжений 9), сигналы на выходных блоках сравнения 2 и 3 равны нулю, и смещение на вход и выход нелинейного элемента с насьпцением ие подается. При выходе входного сигнала 11 за пределы линейной зоны (участок def) блок сравнения 2 выдает положитель, ный сигнал, который, пройдя через сумматор б, поступает на вход релейного элемента 4. Релейный элемент 4 подает отрицательное смещение, равное по величине — 2Ь, через сумматор 7 на вход нелинейного элемента 1. При этом сигнал на входе нелинейного элемента будет находиться в пределах его линейной эоны (кривая 12). Одновременно источник напряжения 5, управляемый релейным элементом 4, подает через сумматор 8 на вход нелинейного элемента 1 положительное смещение, равное по величине + 2Ь, при этом сигнал на выходе устройства восстанавливает свою- форму (кривая 14).

На участке fg входного сигнала, сигнал на выходе блока сравнения 2 становится равным нулю, и смещение со входа и выхода нелинейного элемента снимается. При работе на участке ghi отрицательный сигнал с выхода блока

4 сравнения 3 через сумматор 6 управляет релейным элементом 4. При этом на вход нели- . нейного элемента 1 через сумматор 7 подается положительное смещение, равное по величине

+ 2Ь, а на выход — отрицательное смещение, равное по величине — 2b.

Таким образом, описанное устройство позволяет расширить в 3 раза зону линейности нелинейного элемента с насыщением. Применение устройства в автоматических системах позволит повысить точность и качеетво процессов регулированйэт. Применение устройства в радиоэлек« тропике позволит увеличить динамический диапазон сигналов и уменьшить их нелинейные искажения.

Формула изобретения

УстройсФво для компенсации насыщения нелинейных элементов, содержащее первый сумматор, первый вход которого соединен со входом устройства, выход — со входом нелинеиного элемента, выход которого связан с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника питания, вход которого подключен к одному выходу релейного элемента, другой выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышени4 точности устройства, оно содержит третий сумматор, два блока сравнения и источник опорного напряжеынщ, соответствующие выходы которого соединейы с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых подключены ко входу устройства, выходы — к соответствующим входам третьего сумматора, выход которого связан со входом релейного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пальтов И. П. Качество процессов н синтез корректирующих устройств в нелинейных автоматических системах, М., "Наука",,1975, с. 302 — 303.

2. Авторское свидетельство СССР Р 330426, кл G 05 В 11/12, 1972р(прототип)