Автогенераторный усилитель постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iij985932 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 290679 (21) 2788172/18-09 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Р М К з

Н 03. F 3/38

Государстиеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий .

Опубликовано 3012.82. Бюллетень ¹ 48 (33) УДК б21.375. .024(088.8) Дата опубликования описания 3р12.82 (72) Авторы (54) АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО TOKA

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения токов, в частности, малых постоянных токов, например ионизационных токов первичных измерительных преобразователей аналитических приборов.

Известны автогенераторные усили- тели постоянного тока.

Один из известных автогенераторных усилителей постоянного тока содержит модулятор на варикапах, усилитель переменного тока с последовательным колебательным контуром и амплитудный детектор. Обратные связи в усилителе реализуются с помощью трансформатора. Модулятор, колебательный контур и вход усилителя пе ременного тока соединены последовательно (1 ).

Однако добротность колебательного контура оказывается низкой, так как она определяется входным сопротивлением усилителя переменного тока и добротностью варикапов модулятора.

Поэтому коэффициент усиления усилителя с разомкнутой обратной связью получается низким, вследствии чего снижается чувствительность и стабильность усилителя 11 j.

Наиболее близким техническим ре-. шением к предлагаемому является автогенераторный усилитель постоянного тока, который содержит модулятор, состоящий из последовательно соединенных варикапов, усилитель переменного тока с параллельным колебательным контуром и амплитудный детектор. Усилитель переменного тока охвачен частотно-зависимой местной обратной связью. Выход усилителя переменного тока подключен к амплитудному детектору, а вход к модулятору. Поскольку усилитель переменного тока выполнен по схеме с общей базой и обладает большим выходным сопротивлением, то он не оказывает влияния на частоту колебаний контура и его добротность, чем обеспечивается повыаение чувствительности и стабильность усилителя постоянного тока Г23.

Недостатком известного автогенераторного усилителя постоянного тока являются значитеЛьиый дрейф нуля и сложность схемы, в частности, из "за наличия в нем трансформатора, служащего для образования связей между элементами усилителя °

985932

Цель изобретения — упрощение и уменьшение дрейфа нуля.

Поставленная цель достигается тем, что в автогенераторном усилителе постоянного тока, содержащем модулятор, состоящий иэ переменного резистора, подвижной контакт которого соединен с общей шиной, параллельно резистору включена цепочка из последовательно соединенных варикапов, точка соединения которых, является входом модулятора и соединена с входом устройства, усилитель с цепью местной частотнозависимой обратной связи, выход усилителя подключен к амплитудному детектору, выход которого через резистор рбщей обратной связи соединен с входом устройства, усилитель выполнен по схеме дифференциального усилителя, ко входам которого подключены выводы переменного резистора, .а между выходом усилителя и входом модулятора включена цепочка частотно-зависимой, местной обратной связи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема автогенераторного усилителя постоянного тока.

Автогенераторный усилитель постоянного тока состоит иэ модулятора 1, дифференциального усилителя 2, полосового RC-фильтра 3 и амплитудного детектора 4.

Модулятор 1 содержит варикап 5 и б, соединенные с переменным резистором 7, выводы которого подключены ко входам дифференциального усилителя 2. Выход дифференциального усилителя 2 соединен с амплитудным детектором 4. Нагрузкой амплитудного детектора 4 является переменный резистор 8, подвижной контакт которого через резистор 9 соединен с входом устройства. Схема автогенераторного усилителя постоянного тока представлена на чертеже в виде, пригодном для измерения тока отрицательной полярности. Для измерения тока положительной полярности должны быть изменены полярность включения варикапа 5 и б, а амплитудный детектор выполнен на транзисторах обратной, проводимости.

При отсутствии на входе устройства измеряемого сигнала автогенератор, образуемый дифференциальным усилителем 2, в цепи обратной связи которого последовательно включены полосовой RC-фильтр и модулятор 1, устанавливается в автоколебательный режим.

Автогенератор работает в режиме мягкого возбуждения, что обеспечивается модулятором 1, благодаря вы полнению его по мостовой схеме. С одного плеча модулятора 1 на инвер. тирующий вход усилителя 2 с дифференциальным входом сигнал местной обратной связи подается в фазе с сигналом на выходе усилителя 2 (положительная обратная связь), а с другого плеча — на инвертирующий

5 вход усилителя 2 в противофазе (отрицательная обратная связь ). Автоколебания устанавливаются при превалировании положительной обратной связи, что достигается с помощью О установки резистора .7 в соответству ющее положение.

Роль частотнозадающего элемента в системе автогенератора выполняет полосовой RC -фильтр 3, а глубина местной обратной связи задается с помощью резистивного делителя на выходы усилителя 2.

При поступлении на вход устройства измеряемого сигнала постоянного тока на резисторе 9 создается падение напряжения, .вызывающее изменение емкостей варикапов 5 и б (емкость варикапа 5 при увеличении сигнала увеличивается, а варикапа, 6 уменьшается ввиду того, что.они включены разнополярно относительно входа устройства ). Так как величина емкостей варикапов 5 и б определяет величину обратной связи автогенератора, то при изменении их величины изменяется амплитуда колебаний на выходе усилителя 2. Далее сигнал детектируется амплитудным детектором

4 и может быть снят для дальнейшей обработки.

35 Для стабилизации основных параметров и уменьшения входного сопротивления автогенераторный усилитель постоянного тока охвачен общей отрицательной обратной связью по на4р пряжению со сложением токов.

Регулировка коэффициента усиления усилителя производится с помощью резистора 8.

Автогенераторный усилитель посто45 янного тока по сравнению с известным более прост, обладает лучшей техноло. гичностью и может быть реализован в интегральном исполнении, так как не содержит трансформатора. Кроме

О того, он обладает более высокой стабильностью, так как содержит дополнительную цепь отрицательной обратной связи в цепи местной обратной связи.

Применение автогенераторного усилителя постоянного тока в конкретном аппарате позволяет увеличить ь его надежность, уменьшить габариты и вес и получить более достоверные результаты измерения. бО

Формула изобретения

Автогенераторный усилитель посто65 янного тока, содержащий модулятор, 985932

Составитель В. Цыганков

Редактор Е. Кинив Техред И.Гайду Корректор Л. Бокшан

Заказ 10183/76 . Тираж 959 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 состоящий из переменного резистора, подвижный контакт которого соединен с общей шиной, параллельно резистору включена цепочка из последователь

- но соединенных варикапов, точка соединения которых является входом 5 модулятора и соединена с входом устройства, усилитель с цепью местной частотно-зависимой обратной связи, выход усилителя .,родключен к амплитудному детектору,.выход которого 10 через резистор общей обратной связи соединен с входом устройства, о т— л и ч а,ю шийся тем, что, с целью уррощения конструкции и уменьшения дрейфа нуля, усилитель выполнен по схеме дифференциального усилителя, к входам которого подключены выводы переменного резистора, à xemду выходом усилителя и входом"модулятора включена цепочка местной частотно-зависимой обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

Р 240030, кл. Н.03 F 3/38, 1968..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 227388, кл. Н 03 F 3/38, 1965 (прототип).