Усилитель

 

Союз Советских

Социапмстическнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rishi 743164 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 26. 12,77 (2l ) 2562593/18-24 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень Л 23

Дата опубликования описания 28.06,80 (5! )М. Кд.

Н ОЗ F 3Г00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Фурсов и А. Н. Шаров (7l) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к элементам автоматики и может быть применено в системах автоматического регулирования и управления, а также в контрольно-измерительной технике.

Известны усилители, выполненные на базе операционных усилителей fl) и f2), Из известных усилителей наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению

1О является второй усилитель, содержащий блок формирования управляющих импульсов, масштабные элементы, входы которых соединены со входами усилителя, 15 выходы - с первым входом ключа, выход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя и через элемент отрицательной обратной связи к выходу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала.

Недостатком такого усилителя является orðàíè÷åííîñòü функциональных возмож2 ностей из-за однозначности передаточной функции.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей усилителя.

Это достигается тем, что в усилитель введены блок корректируюших элементов, коьтмутатор и логический блок, первый вход которого соединен с управляющим входом усилителя, второй вход — с выходом блока формирования управляющих импульсов, первый выход — со вторым входом ключа, а второй выход - со входом коммутатора, выходы которого подключены соответственно ко входу блока корректирующих элементов, первому входу ключа, выходу операционного усилителя и шине нулевого потенциала.

На фиг. 1 -приведена функциональная схема усилителя; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока RCэлементов и коммутатора; на фиг. 3принципиальная электрическая схема усй3 743 лителя, реализующего передаточную функцию

7 р+1 (T„p+4 ) (Tr p+«) и его амплитудно-частотная характеристика.

Предлагаемый усилитель содержит мас штабные элементы 1, 2 и 3, операционный усилитель 4, элемент 5 отрицательной обратной связи, ключ 6, блок 7 формирования управляющих импульсов, логический блок 8, коммутатор 9, блок 10 корректирующик элементов, резисторы

1l, 12 и 13, конденсаторы 14, 15 и .16, ключи 17, 18, 19, 20, 21, 22 и

23 коммутатора 9»

B качестве элементов 1, 2 и 3 в. усилителе применены резисторы, а в качестве элемента 5 — конденсатор.

На резисторы 1, 2 и 3 подаются входные напряжения О ву,, 0в и (3,, На первый вход логического блока 8 с управляющего входа усилителя поступают сигналы управления 0, с помощью которых выбирается вид коррекции частотной ха рактеристики усилителя, а на второй входимпульсные сигналы управления U; с

7 Я. блока формирования управляющих импульсов, обеспечивающих функционирование выбранного типа коррекции.

Усилитель может реализовать различные передаточные функции в зависимости от числа kC -элементов в блоке 10 и числа ключей в коммутаторе 9.

104 ф

Рассмотрим работу усилителя, когда коммутатор 9 соде ржит, на при мер 7 ключей, а блок 10 состоит из трех резисто» ров и трех конденсаторов. Предположим, что логический блок 8 по сигналу управления Оч< подключает ключи коммутатора

9кблоку 10,,как показано на фиг. 2.

Тогда схема усилителя принимает вид, представленный на фиг. 3, Ключ 18 ком10 мутатора 9 замыкается и размыкается синхронно с ключом 6 (например, через половину периода несущей частоты), обеспечивая работу корректирующих элементов на постоянном токе, Усилитель реа15 лизует по каждому входу передаточную

:функцию следующего вида: (р) =Ко (Т,р+ ) т.,р+ > где КП вЂ” коэффициент передачи по г

20 входу;

Т1 - постоянная времени первого апериодического звена первого периода;

Т вЂ” постоянная времени дифференцирующего звена;

T> - постоянная времени второго аппериодического звена перro порядка.

Выражения для Кп, Т, Т и Т имеют следующий вид: «+ г

Kn=—

Rn

2 1Ъ 11 ()

Амплитудная частотная характеристика усилителя представлена на фиг. 3, где и = — оз = — „uu>--— г r = г»

Аналогично могут быть реализованы различные передаточные функции. .Применение усилителя в следящих сис50 темах автоматического регулирования позволяет отказаться от введения дополнительных корректирующих устройств для формирования различных передаточных функций, используя при этом один набор

RC пементов, что дает существенный технико-экономический эффект в системах автоматического регулирования, в процес:е работы которых необходимо автоматически изменять вид амплитудных частотных характеристик. Проведенные предварительные расчеты показали, что применение предлагаемого усилителя позволит сократить вес, габариты и потребляемую мощность примерно в l, 2,....t1 раз, где ц - количество формируемых передаточных функций, и увеличить надежность за счет сокращения количества электрорадиоэлементов в том числе активнык. Пропорционально уменьшению потребляемой мощности уменьшается и стоимость формула изобретения

Усилитель, содержащий блок формирования управляющих импульсов, масштаб5 743164 6 ные элементы, входы которых соединены первый выход со вторым входом клю со BKQIIBMH усилителя, выход - с первым ча, а второя выход - co входом комму входом ключа, выход которого подключен татора, ВыхОды которОГО подключены сООт» к инвертирующему входу операционного ветственно ко входу блока корректирую усилителя и через элемент отрицатель- > щих элементов первому входу ключа выной обратной связи к выходу операционно-. ходу операционного усилителя и шине го усилителя, неинвертирующий вход ко- нулевого потенциала. торого соединен с шиной нулевого потея»

Источники информации, циала, отличающийся тем, принятые во внимание при экспертизе что, с целью расширения функциональных возможностей усилителя, он содержит 1. Автоматика и телемеханика", М 1, блок корректирующих элементов, коммутатор и логический блок, первый вход ко- 2. Гутников B. С. Применение операторого соединен с управляющим входом ционных усилителей в измерительной техусилителя, второй вход - с выходом бло- g нике. Л.,"Энергия, 1975, с. 85, рис. 38,6 ка формирования управляющих импульсов, (прототип}.

74-3Ы4

-1

МС

Составитель Г. Нефедова

Редактор В. Фельдман Техред Н. Ковалева Корректор М. Коста

Заказ 3483/49 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4