Стабилизатор амплитуды переменного тока Советский патент 1983 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры. Известны стабилизаторы амплитуды переменного Первое из известных устройств состоит из автогенератора, трансфор матора, барретора, нагрузки и дополнительного резистора. Выходное напряжение автогенератора после трансформатора стабилизируется барретором и поступает на нагрузку. Кроме того, напряжение с на.грузки через добавочный резистор поступает на вспомогательную обмотку транс форматора. Изменение напряжения пит ния барретора приводит к изменению напряжения на нагрузке, что вызывает изменение компенсирующего тока,. протекающего по вспомогательной обмотке трансформатора. В результате применяется выходйое.напряжение трансформатора, которое стабилизируется барретором 1 . Недостатком данного стабилизатор является невысокая точность порядка 2-3% из-за нестабильности параметров барретора. Наиболее близким к изобретению является стабилизатор амплитуды переменного тока, содержащий генера тор, один выход которого соединен с регулирующим элементом, последовательно соединенным с усилителем мощ ности, выход которого подключен к выходному выводу, к входу формирова теля образцового напряжения и к одному их входов вычитающего узла, второй вход которого соединен с выходом формирователя образцового напряжения, выход вычитающего узла через избирательный усилитель подключен к одному входу синхронного детектора, другой вход которого соединен с другим входом генератора 2 . Недостатком этого стабилизатора переменного тока является невысока точность, обусловленная нелинейными искажениями выходного сигнала ста биЛизатора из-за наличия в устройстве нелинейного элемента (управляе мого элемента), необходимого для во становления номинального значения амплитуды переменного тока стабилиз тора, а также неотфильтрованными вые шйми гармоническими, поступающими с выхода тракта сравнения на управляе№ай элемент. В связи с тем, чт стабилизаторы переменного тока используются для питания датчиков,то наличие нелинейных искажений в выходном сигнале стабилизатора являет ся ограничением их применения в высокочастотных измерительных приборах. Это обусловлено тем, чти аддитивная погрешность датчиков устраняется схемами коррекции в основном по первой гармонике Если высшие гармонические составляющие велики при измерении слабых сигналов, некомпенсированное напряжение может полностью перекрыть динамический диапазон входного устройства, приводя его в режим двустороннего ограничения . Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала переменного тока стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор амплитуды переменного тока введены трансформатор, конденсатор и преобразовательный элемент, выполненный по мостовой схеме, вход которого через конденсатор подключен к выходу усили теля мощности, а выход через трансформатор соединен с управляющим входом регулирующего злемента, выполненного в виде сумматора, при зтом выход синхронного детектора подключен к одному из плеч моста преобразовательного элемента. На чертеже представлена блоксхема стабилизатора амплитуды переменного тока. Предлагаемый стабилизатор состоит из генератора 1, сумматора 2, усилителя мощности 3, нагрузки 4, подключенной к выходным выводам, формирователя образцового напряжения 5, вычитающего узла 6, делителя 7, . избирательного усилителя 8, синхронного детектора 9, трансформатора 10, конденсатора 11 и преобразо вательного элемента на мостовой схеме 12, первое плечо которой состоит из формирователя смещения 13, резисторов 14 и 15, полевого транзистора 16, второе плечо - из резистора 17, третье плечо - из резистора 18 и четвертое плечо - из резистора 19. Блок 2 - сумматор - представляет собой сумматор на резисторах. Блок 5 - формирователь образцового напряжения - представляет собой усилитель-ограничитель. Блок 6 вычитающее устройство - представляет собой дифференциальный усилитель. Блок 7 - делитель - представляет собой резистивный делитель. Блок 13- формирователь смещения - служит для формирования постоянного напряжения определенного уровня, необходимого для выбора рабочей точки полевого транзистора, формирователь смещения состоит из источника постоянного напряжения и делителя , который из выходного сигнала источника постоянного напряжения формирует напряжение смещений.

Работа стабилизатора происходит . спед пощим обраэсм ;

Переменное иапряжение с генератЬ ра 1 подается на сумматор2, соеди нен1шй с усилителем моошости 3, к , выходу которого подвелгочена нагруэка 4. Сигнал с усилителя мощности 3, кроча того, поступает на формирр ватель .оеираэцового напряжения 5, ко торый на синусоидального напряжения формирует сиГНШ1 прямоУгольиой форMd с фиксированной амплитудой, не зависящей от уровня входного сигнала, яри изменении последнего в широких пределах . Напряжение, снимаемое с нагрузки 4, подается на один из выходов вычитакиаего узла 6 на второй вход которого через делитель 7 поступает напряжение с формирователя образцового напряжения 5.

При отклонении амплитуды переменного тока от номинального значения вследствие временной или температурной нестабильности параметров схемы, а также при изменении сопротивления нагрузки на выходе синхронного детектора 9, подключённого через избирательный усилитель 6 к выходу вычитающего узла 6, появляется сигнал рассогласования, который

йоступает н& управлякиций вход 20 первого плеча мостовой схемы 12« При этом изменяется смешение йа полевом транзисторе 16, что приво пит к разбалансу мостовой схемы 12 и появлению в ее измерительной дша гонали сигнала разбаланса. Симусоич дальний сигнеи разбаланса мостовой схемы 12, в котарсм orcyTCTBjWT высшие гармонические, траис0фсфматор 10 поступает на второй вход cyiuniaTOpa 2 н сумешруясь t сннусоидалышм сигналом генератора I, восстанавливает жяшнальное зйачение амалитуды с высокой точностью

Применение предлагаемого стаби5лизатора для питания датчика Холл позволяет повысить точность из- . мерения магнитной индукции в звачй:тельно раойирить диапазон измеряемых 0 значений магнитной индукции. 3Tq,ogyсловлено , что в стабилизаторе сутсутствуют нелинейные искажения. Наличие высших гармонических в тоКв питания датчика Холла приводит к забиванию дингшического диапазона

5 устройства, поскольку коррекция , аддитивной погрешности датчика ла производится по первой гармони- ; ке.

СТАБИЛИЗАТОР АМПЛИТУДЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий генератор, один выход которого соединен с регулирующим элементом, последоваттельно соединенным с усилителем мот ности, выход которого подключен к выг ходному выводу,к входу формировате- . ля образцового напряжения и к одному их входов вычит|иошего узла, второй вход которого соединен с выходом формирователя образцового напряжения, выход вычитакяцего узла через избирательный усилитель подключен к одному входу синхронного детектора, другой вход которого соejtHHeH с другим входом генератора, . отличающийся тем, что, с целью повышения точности выходного сигнала, в него введены трансформатор, конденсатор и преобразовательный элемент, выполненный по мостовой схеме,вход которого через конденсатор подключен к выходу усилителя мощности, а выход через трансформатор соединен с управляющим входом регулирующего элемента, вы(О полненного в виде сумматора, при этом выход синхронного детектора подключен к.одному из плеч моста преобразовательного элемента.