Фазочувствительный усилитель-демодулятор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

744911 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.03.77 (21) 2466928/18-09 (51)М. Кл.

Н 03 D 3/18 с присоединением заявки ¹

Государственный комнгег (23) Приоритет по делам изобретений н огкрыгнй Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 03.07.80 (53) УДК 621.376. .4 (088.8) А. М. Митлин и E. В. Шумаров (72) A вторы изобретения (7!) Заявитель (54) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ-ДЕМОДУЛЯТОР г- >/2 т 2 Е... К»к (u,„æ), тlй тlо. (1) Настоящее изобретение относится к области усилительно-преобразовательных устройств приборно-измерительной техники и автоматики и предназначено для усиления сигналов переменного тока и их фазочувствительного выпрямления.

Известен фазочувствительный усилитель-демодулятор, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, два параллельно включенных ка10 нала, каждый из которых содержит усилитель постоянного напряжения и переключатель, первый и второй входы переключателя первого канала объединены соответственно со вторым и первым входами переключателя второго канала и подключены соответственно к выходу источника входного сигнала и общей шине, и интегрирующее устройство, причем управляющие входы переключателей первого и второго каналов подсоединены к выходу источника управляющего сигнала P) .

Однако в таком фазочувствительном усилителе-демодуляторе вследствие нали чия и изменения остаточных напряжений усилителей постоянного напряжения нарушается прямая пропорциональная зависиI мость среднего значения выпрямленного выходного напряжения от входного переменного, т.е. имеет место влияние остаточных напряжений усилителей постоянного напряжения на передаточную функцию усилителя-демодулятора, определяемую как отношение среднего значения выпрямленного напряжения на выходе к входному переменному. Среднее значение вьптрямленного выходного напряжения за период в таком устройстве для двухполупериодного выпрямления равно где 0 — среднее значение выпрямленного выходного напряжения;

7 149

- период частоты входного напряжения;

0 ос ост выходные остаточные т2, напряжен ия у".илителей постоянного напряжения соответственно первого и второго каналов при входных сигналах, равных нулю;

К ) — коэффициенты усиления усиЛителей постоянного напряжения первого и второго каналов.

Целью изобретения является уменьшение явления остаточных напряжений усилителей постоянного напряжения на передаточную функцию фазочувствительного усилителя-демодулятора.

Юля этого в фазочувствительный усилитель-демодулятор, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, два параллельно включенных канала, каждый из которых содержит усилитель постоянного напряжения и переключатель, первый и второй входы переключателя первого канала обьединены соответственно со вторым и первым входами переключателя второго канала и подключены соответственно к

15

25 выходу источника входного сигнала и общей шине, и интегрирующее устройство, 30 причем управляющие входы переключателей первого и второго каналов подсоединены к выходу источника управляющего сигнала, а каждый из параллельных каналов введены сумматор, блок передачи напряжения и дополнительный переключатель, при этом первый вход сумматора соединен с коммутируемым выходом переключателя выходом переключателя, второй вход сумматора подключен к выходу блока передачи напряжения, а выход сумматора через усилитель постоянного напряжения соединен с коммутируемым входом дополнительного переключателя, первый выход дополнительного переклю45 чателя второго канала и второй выход дополнительного переключателя первого канала подключены ко входу блока передачи напряжения, соответственно первого и второго каналов, первый выход дополS0 нительного, переключателя первого канала и второй выХод дополнительного переключателя второго канала объединены и подключены ко входу интегрирующего устройства, а управляющие входы дополни55 тельных переключателей подсоединены к выходу источника управляющего сигнала.

11 ф

На фиг. 1 представлена функциональная схема фазочувствительного усилителя-демодулятора; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжения, подаваемого на вход интегрирующего устройства.

Фазочувствительный. усилитель-демодулятор содержит источник входного сигнала 1, усилители постоянного напряжения 2 и 3, переключатели 4 и 5, интегрирующее устройство 6, источник управляющего сигнала 7, сумматоры 8 и

9, блоки передачи напряжения 10 и 11, дополнительные переключатели 12 и 13.

Данный усилитель-демодулятор работает следующим образом. Если передаточные коэффициенты усилителей 2 и 3 равны соответственно К, и К2, а передаточные коэффициенты блоков 10 и 11 равны соответственно „и p2,то величины К,1 и к выбираются такими, чтобы обеспечивалось выполнение соотношений:

К= K (2)

414 212 (3)

В один полупериод вход сумматора 8 подключается через переключатель 4 к точке нулевого потенциала, а вход сумматора 9 через переключатель 5 подключается к выходу источника входного сигнала 1 .

Выход усилителя 2 через переключатель 12 и блок передачи напряжения 11 подключен к сумматору 9, выход усилителя 3 через переключатель 13 подключен ко входу интегрирующего устройства 6.

В этом случае напряжение на выходе демодулятора будет равно 2 вх Остъ Ост Р 20Ü + .В ост2 ост, (4)

В другой полупериод вход сумматора

8 подключается к выходу источника входного сигнала 1, а вход сумматора 9 подключается.к точке нулевого потен циала.

Выход усилителя 2 через переключатель 12 подключен ко входу интегрирующего устройства 6, выход усилителя 3 через переключатель 13 и блок передачи напряжения 10 подключен к сумматору 8.

В этом случае напряжение на выходе демодулятора будет равно

- (-О 1+1 +В, .-1 (5 =К U м вх ост„ос т2,1 1 s 4 ьх

+ -({5) 5 7449

Среднее значение величины напряжения на выходе усилителя-демодулятора будет равно т i т/g

U,„ ; — К (V „си e ж т т о ." /a т/ т/q т

6 dk = — JQ „СЬ.| — (Up Cl lO

К т е т т / L

Ь го (6)

Из выражения (6) видна, что средIf ние значения остаточных напряжений0 и

Ост4 на выходе фазочувствительного т усилителя-демодулятора равны нулю и не влияют на его передаточную функцию.

Техникоэкономическая эффективность

20 настоящего изобретения состоит в уменьшении погрешности передаточной функции фазочувствительного усилителя-демодулятора, возникающей из-за наличия н изменения остаточных напряжений усилителей постоянного напряжения.

2S

Формула изобретения

Фазочувствительный усилитель-демодулятор, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, два 3О параллельно включенных канала, каждый из которых содержит усилитель постоянного напряжения и переключатель, первый и второй входы переключателя первого канала объединены соответственно со вто- З рым и первым входами переключателя второго канала и подключены соответственно к выходу источника входного сигнала. и общей шине, и интегрирующее

11 6 устройство, причем управляющие входы переключателей первого и второго каналов подсоединены к выходу источника управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ. и йс я тем, что, с целью уменьшения влияния остаточных напряжений усилителей постоянного напряжения на передаточную функцию фазочувствительного усилителя-демодулятора, в каждый из параллельных каналов введены сумматор, блок передачи напряжения и дополнительный переключатель, при этом первый вход сумматора соединен с коммутируемым выходом переключателя, второ вход сумматора подключен к выходу блока передачи напряжения, а выход сумматора через усилитель постоянного напряжения соединен с коммутируемым входом дополнительного переключателя, первый выход дополнительного переключателя второго канала и второй выход дополиитель ного переключателя первого канала подключены ко входу блока передачи напряжения соответственно первого и второго каналов, первый выход дополнительного переключателя первого канала и второй выход дополнительного переключателя второго канала объединены и подключены ко входу интегрирующего устройства, а . управляющие входы дополнительных переключателей подсоединены к выходу источника управляющего сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гутников В. С. Применение операционных усилителей в измерительной технике, Л., "Энергия", 1975, с. 83, рис. 37а (прототип).

744911

Фиг. 2

Составитель В. цветков

Редактор Е, Абрамова Техред Л. Теслюк Корректор H. Григорук

Заказ 3679/12 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,