Стабилизатор переменного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р»741245 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180178 (21) 2572824/24-07 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.

G 05 F 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 1506.80 (53) УДК 621 316 .722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Курбанов, С.Г. Таранов, С. Суханов, Г. Курбанова и Е-.Д. Валиев (71) Заявитель

Физико-технический институт AH Туркменской ССР (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

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

Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий основной и корректирующий тракты. Основной тракт .содержит задающий генератор и усилитель с управляемым коэффициентом передачи и предназначен для подведения синусоидальных колебаний к нагрузке. Корректирующий тракт состоит иэ усилителя постоянного напряжения, перемножителя, блока сравнения. В стабилизатор входят также усилитель-ограничитель и нагрузка. Иэ раэностного сигнала, полученного сравнением стабилиэируемогф напряжения с опорным прямоугольным сигналом, при помощи перемножителя выделяется напряжение, пропорциональное отклонению выходного сигнала от номинального, который после усиления используется для изменения коэффициента передачи управляемого усилителя и тем самым поддерживается заданное значение стабилизируемой величины (1).

Наиболее близким технически решением к данному изобретению является устройство, содержащее задающий генератор, выходом подключенный ко входу регулируемого усилителя, выход которого соединен с выходной клеммой и со входом усилителя-ограничителя, выходом подключенного к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходной клеммой, выход блока сравнения подключен ко входу перемножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, усилитель постоянного тока, выходом подключенный н управляющему входу регулирующего усилителя и инвертор (2).

Недостатком известных устройств является низкая точность стабилизации в широком диапазоне частот за счет погрешности системы, вызванной несовпадением моментов перехода через нулевой уровень стабилиэируеопорного прямоугольного напряжения.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации в широком диапазоне частот.

741245

Поставленная цель достигается TBM) что в стабилизатор переменного напряжения введен дополнительный перемножитель, первый вход которого подключен к входу усилителя-ограничителя, второй вход — к выходу блока сравнения, а выход — ко второму входу сумматора, выход которого соединен с первым входом введенного дополнительного сумматора непосредственно, а со вторым входом того же сумматора м ерез инвертор, выход дополнительного сумматора подключен ко входу усилителя постоянного тока, На чертеже приведена блок-схема .стабилизатора переменного напряжения.

Схема стабилизатора содержит задающий генератор 1, выход которого соединен со входом регулируемого усилителя 2 с управляемым коэффициентом передачи. Выход последнего соединен со входами усилителя-ограничителя 3, блока 4 сравнения, перемножителя 5 и нагрузкой б, подключенной к выходным клеммам. Выход усилителя-ограничителя подведен к дополнительному перемножителю 7 и блоку 4 сравнения.

Выход блока сравнения соединен со входами перемножителей 5 и 7, выходы которых подведены к сумматору 8, связанному .со входами инвертора 9 и дополнительного сумматора 10. Выход последнего соединен с регулируемым усилителем с управляемым коэффициентом передачи.

В основу работы данного устройства положен принцип непрерывного срав Нения первых гармоник выходного синусоидальцого и прямоугольного опорного напряжений. В качестве источника опорного сигнала используется усилитель-ограничитель 3,. подключенный к выходу стабилизатора. Разностный сигнал, полученный сравнением стабилизируемого напряжения с прямоугольным опорным сигналом, снимается с блока 4 сравнения и подается на перемножители 5 и 7, на второй вход перемножителя 5 поступает синусоидальное напряжение с выхода стабилизатора, а на второй вход перемножителя 7 подводится прямоугольное опорное напряжение с выходй усилителя-ограничителя. Выходные см налы перемножителей подводятся к сумматору 8, на выходе которого получают напряжение слож.ной формы, постоянная составляющая котс рого не зависит от фазового сдвига сравниваемых колебаний.

Постоянная составляющая выходного напряжения перемножителя 5 равна (),=(u;u,)U,ê,ê =

2КеКэ0глт 4 с э МКвНатп где. Ч - угол сдвига фаэ между сравниваемыми колебаниями 0< U>, коэффициенты передачи блока сравнения и перемножителя 5;

Н вЂ” напряжение на выходе стабилизатора;

03 — напряжение с выхода усилителя-ограничителя;

Н,- максимальное значение напряжения на выходе стабилизатора;

Н вЂ” максимальное значение на10 пряжения на выходе усилителя-ограничителя.

В выражении (1) первый член связан с углом сдвига фаэ Ч, что обуславливает фазовую погрешность стабилиза15 тора, так как угол М меняется в зависимости от частоты стабилизируемого напряжения.

Постоянная составляющая выходного напряжения перемножителя 7, обу20 словленная перемножением разностного сигнала и первой гармоники прямоугольного опорного напряжения, имеет 0 ju К 5=

25 ЩКя tA 2К859о,из 2. at со, где К вЂ” коэффициент передачи умножителя 7.

При этом в выходном сигнале перемножителя 7 будет также постоянная составляющая, обусловленная перемножением высших гармонических составляющих разностного сигнала и прямоугольного опорного напряжения, однако данная составляющая перемножителя 7 имеет постоянное значение, поэтому влияние высших гармонических составляющих можно учесть и компенсировать при настройке схемы.

Суммируя постоянные составляющие

40 выходных напряжений перемножителей и при равенстве коэффициентов пере- дачи, т.е. при К6 = К,получим т

8К6Нзп 8aUam р)

8 5 7 К 2.

45 где Н вЂ” напряжение на выходе сум8

1 матора 8,, Иэ последнего выражения следует, что в предлагаемой схеме отсутствует

Фазовая погрешность, обусловленная

Я несовпадением моментов перехода чео рез нулевой уровень сравниваемых колебаний в диапазоне. частот.

Полезный сигнал "(медленно меняющаяся постоянная составляющая ) от выходного сигнала сумматора 8 отделяется путем компенсации высших составляющих спектра. Это достигается благодаря тому, что переменная составляющая спектра подается на инвертор 9 периодического напряжения, ® необходимый для изменения ее фазы на

180 градусов. Затем выходные сигналы инвертора 9 и сумматора 8 суммируются на сумматоре 10, Результатом такого сложения является исключение

65 высших гармоник и выделение постоян.

741245

Формула изобретения

Составитель С.Чернышева

Редактор О.Колесникова Техред Л.Теслюк

Корректор E. Папп

Заказ 3325/6 Тираж 956

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения, которое подается на усилитель с управляемым коэффициентом передачи и используется для восстановления номинального значения стабилизируемого сигнала с высокой точностью.

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий задающий генератор, выходом подключенный ко входу регулируемого усилителя, выход которого соединен с выходной клеммой и со входом усилителя-ограничителя, выходом подключенного к первому аходу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходной клеммой, выход блока сравнения подключен ко входу перемножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, усилитель постоянного тока, выходом подключенный к управляющему входу регулирующего усилителя и иивертор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации в широком диапазоне частот, в него введен дополнительный перемножитель, первый вход которого подключен:к выходу усилителя-ограничителя, второй вход к выходу блока сравнения, а выход ко второму входу сумматора, выход которого соединен с первым входом введенного дополнительного сумматора непосредственно, а со вторым входом этого же сумматора через инвертор, выход дополнительного сумматора подключен ко входу усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

20 Р 431497, Я 05 F 1/44, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР Ф 450146 и 05 P 1/56, 1973.