Устройство для сглаживания электрическихколебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЗДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»851275 (61) Дополнительное к ввт. свмд-ву (22) Заявлено 12.1079 (23) 2829884/18-21 (я>м. к„.

G R 19/02 с приаоединением заявки йо

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.81 Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 3007.81 (53) УДК 621.317.7 (088, 8) (72) Авторы изобретения

A.Ê.TèïèêèH, А.Ю.Бакин и В.М.Кожемякин (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СГЛАЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КОЛЕБАНИЙ

Устройство относится к технике электрических измерений и может бытьl использовано для выделения среднего значения нестационарного случайного электрического сигнала,. например для .обработки аналоговых сигналов в радиоизотопной контрольно-измерительной аппаратуре. . Известен электрический конденсатор, сглаживающий подводимое к нему напряжения прямо пропорционально величине емкости (1). . Однако для обработки информации, требующей накопления сигнала свыше

5-10 мин, величина емкости, а следовательно, и размеры конденсатора становятся недопустимо большими.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для сглаживания электрических колебаний, содержащее транзистор, между коллектором и базой которого .включен конденсатор; и диод, включенный между базой и эмиттером. При поступлении сигнала на .коллектор транзистора от источника напряжения с известным внутренним сопротивлением начинается заряд конденсатора током базы транзистора, транзистор открывается х основная часть тока от источника течет через него. Создается эффект подключения к источнику напряжения конденсатора емкостью в Р раз больше номинальной емкости конденсатора (1 -коэффициент усиления транзистора по ToKy) (2).

Однако в известном устройстве не происходит накопления заряда, а следовательно, снижение напряжения происходит беэынерционно одновременно с уменьшением напряжения источника.

Снижение напряжения источника приводит к запиранию транзистора и сохранению напряжения на конденсаторе.

15 Конденсатор начинает медленно разряжаться за счет токов утечки закрытого транзистора.

Таким образом, известное устройство обладает способностью сглаживать

20 лишь возрастающее напряжение и не способно сглаживать снижающееся напряжение, необходимое для оценки среднего значения сигнала переменной величины

25 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для сглаживания электрических колебаний, содержащее

30 первый транзистор и-р-и проводимости, 851275 между коллектором и базой которого включен первый конденсатор, причем коллектор первого транзистора подключен к одному иэ полюсов источника сглажиааеяого напряжения, а катод первого диода подключен к базе транзистора, дополнительно введены второй конденсатор, стабйлитрон,первый и второй резисторы, второй третий

1 и четвертый диоды, второй транзистор р-и-р проводимости и источник питания 16 при этом второй конденсатор включен .между коллектором и базой второго транзистора, коллекторы транзисторов объединены и подключены к одному из полюсов источника сглаживаемого напряжения,. первый резистор, один конец которого соединен с анодами первого и второго диодов, а второй конецс катодами третьего и четвертого диодов, причем катод третьего диода подключен к базе второго транзистора, Щ стабилитрон своим анодом соединен с катодом второго диода и эмиттером первого транзистора и является общим для другого полюса источника сглаживаемого напряжения и отрицательного полюса источника питания, катод опорного диода соединен с эмиттером второго транзистора и через второй резистор — с положительным полюсом источника питания, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый транзистор 1 п-р-и проводимости и второй транзистор 2 р-и-р проводимости. Между базой и коллектором каждого транзистора включены конденсаторы 3 и 4 соответственно. База и эмиттер каждого транзистора соединены цепочкой из двух .последовательно-встречно вклю- 4О ченных диодов. Для транзистора 1 такой цепочкой являются диоды 5 и б, объединенные своими анодами, а для транзистора 2 — диоды 7 и 8, объединенные своими катодами. Резистор

9 соединяет катоды диодов 7 и 8 с

45 анодами диодов 5 и 6. Стабилитрон 10 через резистор 11 подключен к источнику 12 питания.

Устройство работает следующим образом.

При повышении напряжения источника сигнала транзистор 1 открывается и конденсатор 3 заряжается током базы. Напряжение на базе становится большим напряжения смещения, снимаемого с диода 5. Диод б, через который смещение подается на базу, закрывается. Напряжение на базе транзистора

2 несколько возрастает и становится большим напряжения смещения, подавае- 40 мого через диод 8 от диода 7. Транзистор 2 закрывается и конденсатор 3 разряжается через открывшийся диод

8. При снижении напряжения источника сигнала открывается транзистор 2 и 65 происходит заряд конденсатора 3 током базы этого транзистора, Диод 8 и транзистор 1 закрываются, а конденсатор 4 разряжается через открывшийся диод б. Коллекторный ток транзистора 2 создает эффект разряда конденсатора большой емкости. Резистором

9 устанавливается ток через диоды

5 и 7, при котором смещающиеся напряжения на базах равнЫ напряжениям открытия транзисторов 1 и 2. Стабилитрон 10 исключает влияние колебаний напряжения питания, подаваемого на устройство, а резистор 11 ограничивает ток через транзисторы 1 и 2 в переходных режимах при включении питания.

Таким образом, предлагаемое устройСтво поэволяет сглаживать сигнал переменной величины с большой постоянной времени. Использование его в приборе Нейтрон-3 позволяет также сузить диапазон измерения до

7В от номинала при амплитуде колебаний напряжения на нагрузке, не превыщающей 5Ъ от диапазона. Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения составляет

50 тыс. руб.

Формула изобретения

Устройство для сглаживания электрических колебаний, содержащее первый транзистор и-р-и проводимости, между коллектором и базой которого включен первый конденсатор, причем коллектор первого транзистора подключен к одному из полюсов источника сглаживаемого напряжения, а катод первого диода подключен к базе транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него дополнительно введены второй конденсатор, стабилитрон, первый и второй резисторы, второй, третий и четвертый диоды, второй транзистор р-и-р проводимости и источник питания, при этом второй конденсатор включен между коллектором и базой второго транзистора, коллекторы транзисторов объединены и подключены к одному иэ полюсов источника сглаживаемого напряжения, первый резистор, один конец которого соединен с анодами первого и второго диодов, а второй конец с катодами третьего и четвертого диодов, причем катод третьего диода подключен к базе второго транзистора, стабилитрон своим анодом соединен с катодом второго диода и эмиттером первого транзистора и является общим для другого полюса источника сглаживаемого напряжения и отрицательного полюса источника питания, катод опорного диода соединен с эмиттером второго транзистора и через второй реf51275

Составитель О. Глухарев

Редактор М.Митровка Техред-T,Ìàòî÷êà Корректор Г. Решетник

Заказ 6345/63 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 зистор — с положительным полюсом источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белецкий А.Ф. Основы теорйи линейных электрических цепей. М., 1967, с. 140-141.

2. WireIess words . 1971, В 5, 77, р. 234 (прототип).