Устройство для получения стабильного напряжения переменного тока

 

»

О Л И- :4-: -А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ((» 736065

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено18.02.78 (21) 2578204/24 07 (51)M. К.(т.

605 F 1/ 4 с присоединением заявки №

Гооударстееииый комитет (23) Приоритет до делам иаабретеиий и открытий

Опубликовано 25.05.80- Бюллетень ¹ 1( (53) "Д К В21.316. .722. 1(088.8) Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения

В. В, Волохин, В И, Губарь и А Ф, Миняйло

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50»летия Великой Октябрьской социалистттческой революции (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО TOKA

Изобретение относится к электротехнике и может бьггь использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известно устройство для получения стабильного напряжения переменного тока, 5 содержащее задающий генератор, регулируемый усилитель, усилитель некомпенсации и компаратор (1 j»

Наиболее близким техническим рептением BMIRBTcn устройство, содержащее ! о регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен выход первого усилителя, вход которого соединен с выходом компаратора, первый. вход которо15 го подключен к исгочнику опорного напряжения, а второй вход — к выходной клемме, и синтезатор частоты входного сигнала (21.

Недостаток устройств — низкая точность поддержания уровня стабилизации выходного напряжения В широком частотном диапазоны. Это вызвано тем, что погрешность компаратора непосредственно влияет на точность всего устройства

11ель изобретения — повышение точности поддержания уровня стабилизации выходного напряжения в сверхвысокочастотном диallазоне

Цель достигается тем, что в известное устройство для получения стабильного напряжения переменного тока введены синтезатор частоты гетеродина, формироват ель строб и мпуль сов, . с месит ель, фазоврашатель, пересчетный узел, второй усилитить и задающий генератор, причем выход задающего генератора соединен с первым входом фазоврашателя, выход которого подключен ко входу пересчетного узла, вьгходом соединенного с первым входом формироватвпя стробимпульсов, второй вход которого подключен к синтезатору частоты г геродина, один выход формирователя стробпмпульсов сое динен с введенным третьим входом компаратора, другой выход — с первым входом смесителя, друтой вхсд которого

Ъ

Э > стр честОтя заданного напряжения ° например 1Î К1 и„

ЧЕСТОТЯ ВХОДНОГО СИ1 Н<М(Е«HG= йрпмер 1 — 1 ((и,; частота стробимпульсов Гет

РОДИНа В ДиапаЗОПЕ 0,8--2МГ>1

ПОДКЛЮЧЕН К ВЫХОД(Юй КЛ «.ММЕ, Е >,",-.(())1 через второй усилитель — ко второму е«ходу фязовр&шятеля1 при этом си пт (. -"затор частоты входного сигнале соед(лнен с выходной клеммой через регули=руюший элемент.

На фиг. 1 представл(на бло(,.-:-схеме всего устройства, на фиг. 2 = блоксхема формирователя стробимпульсов,, Устройство дл11 получения стеба-.(ьнс1-. (О

rO НаПРЯжЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО тОКа СОДПР-..

?кит синтезатор 1 частоты входного сигнале, .который подключен через рег =. лируюший элемент 2 к выходу вс Гп устройства и ко входам смесите(ни 3 !5 и компаратора 4 синтезатор 5 «лестс?ть( гетеродине подкл(очеппый через ф<;р ли-рователь 6 стробимпульсов к дру::.1(к( входам смесителя 3 и КОМНарпТора -".-..: задаюший генератор 7, соединенный че..— 2п рез фезоврашетель 8 с пересчет(1-ям узлом 9, выходы которого подкл0(..ны ко входам формирователя 6 стробимпул(;— сов, и источник 10 опорного пепря?хе(и(я,, выход которого соединен с TpriTI.H.: > входом ком паретор е 4-, и рич ем выход смесителя 3 через усилитель 1.(.,юдключен к другому входу фезовреп(ят--.:.Пя >-. .„ е выход компаратора 4 через ус,".л((п :,ль

12 подключен к упревля(ошему входу рагулируемого элементе 2„

Устройство для получения ст?1(т.-ц..ного напряжения переменного токе рябо: тает следуюшим обрезал(.

Если высокочастотный с(нгнел (>(?>-1):Хх

c Mìèp0BaTü с злдан(юй низкой > 11(1;cB=.:

poBaHHQT(частОтОй B моменты стробц-рования определенной частотой (снимаемой с Ген>. ретОре сТ роб и мну>11>c ОГ, и QAHQBpBIv(BHHQ изменять фазу и -:1мплн 1"у-.

1О ду заданного напряжения низкой фиксированной частоты, то наступает такой момент, когда мгповеннь(е зпа епия вь>-борок высокочастотноГO сигнале:- заданного напряжения равны, Причем частота гетеродина т .„должна быть ст(.ого cвЯ-. зена с частотой заданного напряже(1>11(:(.

1 и частотой входного сигнала Г„..:Оотношением

11 - ;" ")ii(1 1".С 1 ВО ПЕРНО(1011 НХО1! НОГО

Q1 (1>1-(((> и е котороп ?> к пад(>( в1(у i;>(B периоде (у "1 Оты 1 е тероди ця t)= 1, 2,,3„,.

Г:;спи (,ыд;-хлить с (робим:(ул(,с, совпад(11»

11>нй С ПЕРЕХОДОМ ЧЕОЕЗ НОЛЬ ЗЯДЯЫПОГО низкочестот(п?го папряженич фиксированной

sacToты iT стробирсвет(. им ВЧ сигнал, то можно, изменяя фазу зада(1((ого напря?кеция, побиться совпадения стробимпульс а с переходами через ноль задан((ОГО и

В 1 напри?кепий. >То справедливо и йля слу-(ея, если заданное 1(анри?кение форми0У; СЯ B ВИД«ЦМПУ>(ЬСНО>ГO Наг(РЯжBHHH фи (сировенной чя .;1 OTI>(g тс?гд (вь(деляя стробимпульс,. Совпеде(ошцй с началом пер(оде зедаппого Напряжения H стробируя им вь!Сок.очестотньIй - (гнэ11 лю?кно добить ся совпадения стробимпульса с переходом через ноль входного высокочастотного сигнале и печаля периоде заданного напряжения фиксированной частоты, изменяя прн этол,(задержку не(еле периоде заданно;,""0 напряжения. (,роме того, заданную

;ac TOITY мо?кцо предварительно выбрать в (> i>as бол1-,шу(0 и задеть в зедаюп(ел(Генерятср > е затем се поделить B N вез дпя пол«чепил заданного напряжения фиксированно(> частоты.

>:1 слу«ее- если заданное непряжеHt1B и Напри>кение >:? 1 сигнале coB(10»

p;1K!T i 0) l(1Gsе-„т,е, пере;ходы через НОль

Р 1 CHã(H".lia и заданного цепряжения совпал;пот в момент стробировения, то для определ":ния максимума ВЧ сигнале достаточно выделить стробимпульс, который cHTGTI(T) т относительно стробимП" ЛЬС«1 ПЕРЕ«ОДЯ11(Е(0 ЧР ЭЕЗ НСЛЬ НЕ честь кспичествя с 1 роб?импульсов» кОтО " роо укллдыв1(ется в периОдс заденнОГО

TIaHpëiKBHT(-I>> т„е Iгя — - > Затем произ2. вод>ят стробирование в одну точку и сравнивают при этом амплитудноезначе> «« ние В. . сигнале V>, и амплитудное знечени(е sa>!HHHOÃО напряжения М р иу изменяя амплитуду !,, добиваться 1 полной их компенсепйи. 1(ричем в качестве амплитудного звдянного напряжения можно брать постоянпое напряжение, котОРОе л(О?кно HOPMTIPOBBTbo ИмпУльс cTPQ би1>овепия И .„, "0 проходяший в момент перехода через ноль заданного и

ВЧ сигналов, а также импульс строояв(„--, сдвинутый Ha —, формируетФ ся один рез в периоде заданного напряжения для того, чтобы стробировение про((сходи?10 B одну точку. синусоидельного сигнале и напряжение постоянного тока, снимаемого с источника 10 опорного напряжения. И в случае их неравенства в момент стробирования разностное напряжение между максимальным значением высокочастотного сигнала и нормированным напряжением, снимаемым с источника 10 опорного сигнала (напряжение некомпенсации), усиленное усилителем 12 некомпенсации, подается на управляюц!ий вхОд регулируемОГО аале » мента 2, который изменяет амплитуду высокочастотного напряжения до полной компенсации постоянном напряжении в моменты стробировения. Устройство автоматически привязывает фазу заданного напряжения к фазе ВЧ сигнала и устанавливает амплитуду ° ВЧ сигнала равной нормированному постоянному напряжению, снимаемого с блохе 10.

В пересчетнОм узле 9 выделяются

ИМПУЛЬСЫ НЕЧЕЛЕ П ЕРИОДЕ ЗЯДЕННОГО НЕ пряжения и импульс, сдвинутый относиТЕЛЬНО ЭТОГО начала Не четвврТЬ ПЕриоде с частотой заданного напряжения (фиг. 1) Эти импульсы поступают не

naQ R — 5 триггеры 13 и 14, с приходом этих импульсов с частотой заданного непря,кения триггеры устенавливеютСЯ В ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ> И ИМПУЛЬС С синтезатора частоты гетaponHHQ проходит через схемы совпадения 15,16 и через линии задержки 17, 18 устанавливают эти триггеры в противоположн у состояние (фиг. 2). В формирователях

19, 20 формируются стробимпульсы длительностью 0,2-0,3 н сек. Блок формирует стробимпульсы, совпадающие c HQчалом периода заданного напряжения и с !!мпуяХьсеми сдвинутыми ОтнОситель

Н0 этОгО начале HQ четверть пapHonQ, Зля ВТо реализации HB треб5 ется Gco6bLx аппаратурных затрат.

Изобретение позволяет повысить точность установки переменного напряжения для широкого частотного диапазона вплоть до десятков гигагерц.

Формуле изобретения

Устройство для получения стабильного напряжения переменного токе, col1Bpжашее регулгтрующпй элемент, к управляюшему входу которого подключен выход первого уси.!и!тжя, вход которого соепинен с выходом компереторе, перВЫй ВХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН «ИСТОЧНИ«

5 7360 65

Итак, необходимо формировать строб импульс, coaпедеюц.ий с моментом пере.ходе через ноль зеленного напряжения и привязать это зада!!Иое напряже!!ие к моменту пер!ходе через ноль В 1 сигнала.

Кроме того, необходимо сформировать стробимпульс, . совпадающий с моментом максимума заданного напряжения илп сдвинутого относительно перехода через ноль на четверть гериода. о

Высокочастотный синусоидальный CHI.нал, снимаемый с синтезатора 1 частоты входного сигнала, поступает через регулируемый элемент 2 на входы смесителя

3 и компаратора 4, выполненных ПO мостовой схеме на диодах и запертых постоянным напряжением. Импульсы начала периода заданного напряжения и сдвинутые относительно этого начала на четверть периода с пересчетным узлом 9 поступают на формирователь 6 стробимпульсов (фиг. 1). Причем частота импульсов, поступающих на пересчетный узел 9, снимаемая с задающего генератора 7 через блок 8, в Й раз больше частоты заданного напряжения. Причем Ч выбирается из расчета погрешности от дискретизации. Не блок 6 также поступают импульсы с синтезатора 5 частоты гетеродина. Блок 6 формирует стробимпульсы в момент начала периода задан-ного напряжения, который стробирует в смесителе 3 высокочастотный сигнал.

В случае, если переход через ноль ВЧ сигнала и начало периода заданного напряжения, а также момент появления стробимпульса не совпадают, появляется напряжение компенсации, «оторое подается через усилитель 11 на управляе40 мый фазоврашатель 8 (собранный,- например по схеме: емкость-управляемое с! противление). Фазовращатель 8 изменяет задержку заданного напряжения до тех пор, пока стробимпульс, формируемый 45 блоком 6, в момент начала периода заданного напряжения не совпадает с переходом через ноль высокочастотного сигнала. Тогда йа выходе смесителя 3 напряжение некомпенсации будет минимальным. Устройство автоматически компенсационной схемой привязывает начало периода заданного напряжения с переходом через ноль высокочастотного сигнала. Одновременно блок 6 форми55 рует стробимпульс, сдвинутый от нулевого стробимпульса на четверть периода, который в компараторе 4 стробирует амплитудное значение высокочастотного

7 ку опорного напряжения, а второй вход - к выходной клемме, и синтезатор частсьты входного сигнала, о т л и ч а om e e c я тем, что, с целью повышения точности поддержания уровня выходного напряжения в сверхвысокочастотном диапазоне, в него введены синтезатор частоты гетеродина, формирователь стробимпульсов, смеситель, фазовращат ель, пересчетный узел, второй усилитель и задающий генератор, причем выход задающего генератора соединен с первым входом фазовращателя, выход которого подключен ко входу пересчетного узла, выходом соединенного с первым входом формирователи стробимпульсов, второй вход которого подключен к синтезатору частоты гетеродина, один выход формирователя стробимпульсов соединен с вве денным третьим входом компаратора, другой выход — с первым входом смесителя, другой вход которого подключен к выходной клемме, а выход через второй усилитель — ко второму входу фазовращателя, при этом синтезатор частоты входного сигнала соединен с выходной клеммой через регулирующий элемент.

II Источники информации» принятые во внимание при экспертизе

1. Ройтман М. С. Многозначные меры переменных напряжений. Известия.

Томского политехнического института.

-,. 270» Томск изд. ТРУ, 1973.

2, Авторское свидетельство СССР № 532092, кл. О 05 Г 1/44, 1974.

Ш ИИПИ Заказ 2265/5

Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Па.гент" г.Ужгород, ул. Про ектна я, 4