Стабилизатор электрического сигнала Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в прецизионных стабилизаторах напря- . жения и тока, используемых как для измерительных целей, так и в устройствах автоматики.

Известен стабилизатор электричес-. кого сигнала, в котором источник опорного сигнала представляет собой :параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из соединенных последовательно, ограничительного резистора и стабилитрона, а формирователь сигнала обратной связи представляет собой измерительный резистор , или резистивный делитель напряжения Г ly.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство, .содержавдее регулятор злектрического сигнаша, включенный между входной и выходной клемг ами, включенный последовательно с указанным регулятором преобразователь сигнала обратной связи, выход которого подключен к одному из входов усилите.пя сигнсша рассогласования, выходом соединенного с управлякмцим входом ре гул я гора электрического сигнала, и источник опорного сигнала.

В этом устройстве преобразователь сигнала обратной связи представляет собой измерительный резистор, шу.ятированный делителем напряжения из двух резисторов с температурными коэффициентами, различающимися по абсолютной величине при одинаковом их знаке 2}.

Это решение позволяет снизить

10 дестабилизирующее влияние преобразователя сигнала обратной двязи на величину выходного сигнала, однако оно не позволяет удовлетворить растущие требования к точности стабили15зации электрического сигнала из-за нестабильности самого источника опорного сигнала, обусловленной его низкочастотными шумами, различием тем20 пературных характеристик от включения к включению и т.п. Так, например, относите.пьный уровень низкочастотных шумов прецизионных стабилитронов типа 2С166 может достигать (6-12) - 10, относительный уровень

25 различия их температурных характеристик в таком узком температурном диапазоне, как , от включения к включению может достигать (15-20)х Х-Ю, а шестичасовая относительная

30

,-й

нестабильность - (20-40) 10

Целью изобретения является повышение точности стабилизации электрического сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор электрического сигнала введен по меньшей мере еще один источник опорного сигнала, при этом выход каждого из источников опорного сигнала через соответствующий введенный резистор подключен к другому входу усилителя сигнала рассогласования.

Положительный эффект при этом достигается благодаря тому, что дестабилизирующее влияние упомянутых факторов на каждый из источников опорного сигнала автоматически усредняется за счет введенных дополнительно элементов и связей при сохранении номинального значения результирующе о опорного сигнала.

На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора электрического сигнала.

Стабилизатор содержит включенные последовательно преобразователь 1 сигнала обратной связи и регулятор 2 электрического сигнала, вход которого подключен к выходу усилителя 3 сигнала рассогласования, источники 4 опорного сигнала и дополнительные резистоЕ«л 5. Один из входов усилителя 3 сигнала рассогласования подключен к выходу преобразователя 1 сигнала обратной связи, а выход каждого из источников 4 опорного сигнала через дополнительный резистор 5 подключен ко второму входу усилителя 3 сигнала рассогласования.

Фазировка усилителя 3 сигнала рассогласования указана на чертеже для варианта неинвертирукицего регулятора 2.

Набор дополнительных резисторов можно рассматривать как резистивную звезду, общий (нулевой) вывод которой подключен ко второму входу усилителя 3 сигнала рассогласования, а лучевые выводы - к выXORSM соответствугацИх источников 4 опорного сигнала.

Стабилизатор электрического сигнала работает следующим образом.

Регулятор 2 электрического сигнала при большой величине коэффициента передачи усилителя 3 сигнала рассогласования автоматически поддерживает электрический сигнал на таком уровне (систематическая составляющая при выходной сигнал преобразователя 1 сигнала обратной связи практически равен среднему значению выходных сигналов источников 4 опорного сигнала. Из-за случайного характера низкочастотных шумов источников 4 опорного сигнала, различия их температурных характеристик от включения к включению и других дестабилизирующих факторов имеет место суммирование их дисперсии, приведенное ко второму входу, усилителя 3 сигнала рассогласования. Вследствие этого относительная величина среднеквадратического отклонения сигнала на втором входе усилителя 3 сигнала рассогласования (а, следовательно, и выходного электрического сигнала стабилизатора) оказывается в Vi раз меньшей по сравнению с относительной величиной среднеквадратического отклонения выходного сигнала каждого из источников 4 опорного сигнала, где .f)- общее количество этих источников. Следовательно, получается выигрыш в точности стабилизации в Vpf раз по сравнению с известным стабилизатором

Формула изобретения

стабилизатор электрического сигнала, содержащий регулятор электрического сигнала, включенный между входной и выходной клеммами, причем последовательно с указанным регулятором включен преобразователь сигнала обратной связи, выход которого подключен к одному из входов усилителя сигнала рассогласования, выходом соединенного с управляквдим входом регулятора электрического сигнала, и источник опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введен по меньшей мере еще один источник опорного сигнала, при этом выход каждого из источников опорного сигнала через соответствукхций введенный резистор подключен к другому входу усилителя сигнала рассогласования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 383025, кл. G 05 F 1/56, 1971.