Стабилизатор периодического сигнала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11951260 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 01. 81 (21) 3231393/24-07

tg)jМ К 3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G F 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 150 8Я2. Бюллетень №30

Дата опубликования описания 15.08.82 (53) УДК621,316. . 722 ° 1 (088. 8) (72) Авторы (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к созданию стабилизаторов переменного напряжения, и может быть использовано в схемах автоматической регулировки усиления, генераторах-калибраторах и других устройствах, где необходимы стабили- зированные источники гармонических сигналов с малыми нелинейными искажениями выходного напряжения.

Известен стабилизатор периодического сигнала, содержащий звено с регулируемым коэффициентом передачи, включенное между источником входного напряжения и усилителем мощности, к выходу которого через двухсторонний ограничитель подключен резистор и вход первого усилителя напряжения, неинвертирующий выход которого через электронный ключ и второй усилитель напряжения соединен со входом укаэанного звена с регулируемым коэффициентом передачи, а инвертирующий выход через конденсатор подключен к управляющему входу упомянутого ключа, через резистор соединенному с источником напряжения смещения, при этом выход электронного ключа шунтирован запоминающим конденсатором (1).

Недостатком данного стабилизатора является низкое быстродействие его цепи стабилизации, обусловленное необходимостью фильтров в импульсной системе регулирования, с электронным ключом, что не позволяет стабилизировать быстрые флуктуации и изменения выходного напряжения.

Отсутствие разрядной цепи запоминающего конденсатора при спадах выходного напряжения ниже уровня ограничения приводит к длительной его задержке на этом уровне, а также к низкой помехозащищенности стабилизатора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор периодического сигнала, содержащий регулирующий блок, входом подключенный к входной клемме, а выходом через усилитель мощности— к выходной клемме, куда через ограничитель подключен усилитель, выход которого соединен со входом детектора с большой постоянной времени разряда и входом детектора с малой постоянной времени разряда, усилитель постоянного тока, выходом соединенный с управляющим входом регулирую. щего блока, и доидный ключ (2).

951260

Недостаток известного устройства — нелинейные исключения выходного напряжения °

Целью изобретения является уменьшение нелинейных искажений.

Поставленная цель достигается 5 тем, что в стабилизатор периодического сигнала введены электронный ключ с конденсатором на выходе, резистор, усилитель-формирователь и дифференцирующая цепь, причем выход детектора с малой постоянной времеНи разряда через резистор подключен к одному выводу диодного ключа, другой вывод которого соединен с выходом детектора с большой постоянной времени разряда, а выводы резистора соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя-формирователя, выход которого через дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу электронного ключа с конденсатором на выходе, включенного между выходом детектора с большой постоянной времени разряда и выходом усилителя постоянного тока.

На чертеже приведена схема стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий блок 1, включенный между входной клеммой и усилителем мощности 2, к; выходу которого через ограничитель

3 и усилитель 4 подключены детектор с большой постоянной времени разряда (диод 5, конденсатор 6), который через электронный ключ 7 с конденсатором 8 на выходе и усилитель постоян- 35 ного тока 9 соединен с управляющим входом регулирующего блока 1, и детектор с малой постоянной времени разряда (диод 10, конденсатор 11, разрядный резистор 12), выход которо-4О го,соединен с выходом детектора 5 и 6 через последовательно соединенные диодный ключ 13 и резистор 14.

К выводам последнего подключены неинвертирующий и инвертирующий вхо- 45 ды усилителя-формирователя .15, выход которого соединен через дифференцирующую цепь 16 с управляющим входом электронного ключа 7.

Устройство работает следующим об- разом.

Выходное напряжение стабилизируется на уровне, заданном ограничителем 3. Система стабилизации также содержит усилитель 4 ограниченных

"верхушек" сигнала, два детектора с большой и малой постоянными времени разряда, которые выделяют информацию о нестабильности амплитуды выходного сигнала. Выходное напряжение диода 5 через электронный б0 ключ„7 и усилитель постоянного тока

9 подается на управляющий вход регулирующего блока 1, изменяя его коэффициент передачи так, чтобы стабилизировать выходное напряжение. 65

Для повышения быстродействия стабилизатора при спадах входного сигнала в схеме имеется детектор с малой постоянной времени разряда, Однако уменьшение постоянной времени приводит на нижней границе частотного диапазона. к появлению пульсаций на управляющем напряжении с выхода основного детектора из-за открывания диодного ключа 13, с помощью которого производится перезаряд конденсатора 6. На величину пульсаций управляющего напряжения влияет также неидеальность характеристики диодного ключа 13, вследствие чего через него протекает ток разряда конденсатора

6 еще до прихода очередной "верхушки" сигнала. Чтобы исключить влияние выбросов управляющего напряжения на нелинейные искажения устройства, напряжение с конденсатора 6 подается на управляющий вход блока 1 через электронный ключ 7, который отключается с помощью усилителя-формирователя 15 в момент протекания тока через диодный ключ 13. В это время на конденсаторе 8 запоминается управляющее напряжение, необходимое для установления требуемого коэффициента передачи регулируемого блока 1.

Величину резистора 14 выбирают такой, чтобы выходное напряжение усилителя 15 обеспечило надежное запирание ключа 7 на все время протекания тока через диодный ключ 13.

Дифференцирующая цепь 16 служит для восстановления исходного состояния ключа 7 при уменьшении входного сигнала, когда вместе с конденсатором

6 необходимо разрядить конденсатор

8. Постоянная времени цепь 16 выбирается достаточно большой, чтобы пропустить без заметных искажений импульсы с усилителя-формирователя

15, однако не больше периода входного сигнала на нижней границе частотного диапазона, чтобы не затягивать переходный процесс.

Таким образом, подключение электронного ключа, управляемого от усилителя-формирователя, позволяет уменьшить уровень пульсаций в управляющем напряжении регулирующего блока, что значительно уменьшает нелинейные искажения выходного напряжения и повышает тем самым метрологические характеристики стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор периодического сигнала, содержащий регулирующий блок, входом подключенный к входной клемме, а выходом через усилитель мощности к выходной клемме, куда через ограничитель подключен усилитель, выход которого соединен со входом детекто951260!

Составитель О.Чернышева

Техред С.Мигунова Корректор A.ÃÐH eHKO

Редактор M.Дылын

Заказ 5945/53 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра с большой постоянной времени разряда и входом детектора с малой постоянной времени разряда, усилитель постоянного тока, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего блока, и диодный ключ, о т- 5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного напряжения, в него введены электронный ключ с конденсатором на выходе, резистор, усилитель-форми-10 рователь и дифференцирующая цепь, причем выход детектора с малой постоянной времени разряда через резистор подключен к одному выводу диодного ключа, другой вывод которого соединен с выходом детектора с большой постоянной времени разряда, а выводы резистора соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя — формирователя, выход которого через дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу электронного ключа с конденсатором на выхОде, включенного между выходом детектора и большой постоянной времени разряда и входом усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9448442, кл. G 05 F 1/44, 1974

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2872523/07, кл. G 05 F 1/44, 1980.