Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к прецизионным источникам стабильных гармонических колебаний , По основному авт. св. № 966675 известен стабилизатор переменного напряжения, содержа дий усилитель, охваченный частотно-зависимой обратной связью, включающей блок с дополнитель ным выходом усилителя, и частотнонезависимой обратной связью, включающей блок с дополнительным выпадом уси лителя, и частотно-независимой обратной связью, включающий регулирующее Звено, дополнительный выход усилителя через последовательно соединенные фор Мирователь прямоугольного напряжения, Первый ключ с первым запоминающим эле ментом и усилительный элемент подключен к входу регулирующего звена, основной выход усилителя соединен с одним из входов суммирующего усилителя, другой вход которого подключен к источнику опорного -напряжения, второй ключ, второй запоминающий элемент и логический инвертор, причем вход второго ключа соединен с выходом суммирующего усилителя, а выход подключен к второму запоминающему элементу и входу первого ключа, управляющий вход второго ключа соединен с выходом формирователя прямоугольного напряжения через логический инвертор ij . Недостатками известного стабилизатора являются низкая стабильность выйходного напряжения и ограниченный диапазон регулирования выходного напря жения, что связано с малым петлевым усилением контура стабилизации и собственной нелинейностью регулирующего звена. Цель изобретения - повьаяение стабильности выходного напряжения и расширение диапазона регулирования выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения введен дополнительный контур стабилизации, состоящий из соединенных последовательно усилителя мощности, преобразователя переменного напряжения в.постоянное и интегратора второй вход интегратора подключен к выходу источника опорного напряжения, вход дополнительного контура стабилизации соединен с основным выходом стабилизатора, выход - с третьим введенным входом суммирующего усилителя и введенным входом для изменения коэффициента усиления суммирующего усилителя. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая блок-схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 принципиальная схема одной из возможных реализаций суммирующего усилителя и интегратора с соответствующими эпюрами напряжений, Стабилизатор переменного напряжения содержит регулирующее звено 1 с основным 2 и дополнительным 3 выходами, усилитель 4 с частотно-зависимой 5 и частотно-независимой регулируемой обратными связями. К основному выходу стабили: тора подсоединены последовательно включенные суммирующий усилитель 6, один из входов которого соединен с выходом источника 7 опорного напряжения, первый ключ 8 с запоминающим элементом 9 выполненном на конден- саторе,второй ключ 10 с запоминающим элементом 11 на конденсаторе, усилительный элемент 12,которые включены в цепи 13 частотно-независимой обратной связи, .Дополнительный выход 3 стабилизатора соединен с входом формирователя 14 прямоугольного напряжения, выход которого связан непосредственно с управляющим входом второго ключа 10 и через логический инвертор 15 с управляющим входом первого ключа 8. Дополнительный контур 16 стабилизации, состоит из соединенных последовательно усилителя 17 мощности, преобразователя 18 переменного напряжения в постоянное и интегратора 19. Один из входов интегратора подключен к выходу источника 7 опорного напряжения, вход дополнительного контура 16 соединен с основным выходом 2 стабилизатора, а выход - с входом суммирующего усилителя 6. Дополнительный регулирующий вход 20 суммирующего усилителя 6, предназначенный для изменения коэффициента усиления, подключен также к выходу дополнительного контура 16 стабилизации. Элементы 1-15 образуют стабилизатор 21, как в известном устройстве. Стабилизатор работает следующим образом. Выходное напряжение основного ста илизатора 21 усиливается усилителем) 17мощности , выпрямляется преобразователем 18, сравнивается с напряжением опорного источника 7, сглаживается и усиливается интегратором 19 и поступает на вход суммирующего усилителя 6 в качестве опорного напряжения для основного стабилизатора 21. В случае несоответствия выпрямленного напряжения (тока) преобразователя 18и напряжения (тока) опорного источника 7 вырабатывается сигнал рассогласования, который управляет коэффициентом передачи регулирующего звена 1 так,чтобы амплитуда выходного напряжения основного стабилизатора 21 изменялась в направлении уменьшения рассогласования до нуля. Погрешность выходного напряжения и его стабильность определяются погрешностью и стабильностью преобразователя 18 и напряжения опорного источника 7. Наличие интегратора позволяет вводить в дополнительном контуре 16 стабилизации практически неограниченное петлевое усиление, что повышает стабильность выходного напряжения. Преимущество предлагаемого стабилизатора переменного напряжения заклю чается в том, что, неотфильтрованные пульсации выпрямленного преобразователем 18 и усиленного интегратором 19 выходного напряжения дополнительного контура 16 стабилизгщии не вносят нелинейных искажений в выходное напряжение стабилизатора, поэтому существует возможность регулировки амплитуды выходного колебания в широком диапазоне посредством изменения напряжения опорного источника7 или коэффициента суммирования в интеграторе 19, причем регулировку можно легко осуществлять по.сигналу в виде цифрового кода. иЫрокий диапазон регулирования выходногр напряжения достигнут благодаря введению дополнительного управляющего входа 20 в суммирующий усилитель 6 и подсоединения его к выходу дополнительного контура 16 стабилизации. В этом случае, например, при уменьшеНИИ напряжения опорного источника 7 контур авторегулирования вырабатывает сигнал рассогласования, который, воздействуя на управляющий вход регулирующего звена 1, изменяет амплитуду выходных колебаний в на.правлении уменьшения рассогласования. Одновременно управляющее напряжение с выхода интегратора 19, воздействуя на дополнительный вход 20 усилителя 6, увеличивает его коэффициент усиления. Это приводит к уменьшению относительного изменения управляющего напряжение звена 1, что обеспечивает уменьшение коэффициента гармоник выходного напряжения при иэменении его уровня от номинального значения, обусловленных собственной нелинейностью регулирующего звена 1. Таким образом, предлагаемый стабилизатор переменного напряжения характеризуется ВЫСОКОЙ стабильностью, широким диапазоном регулирования выАоднрго уровня,- а также малыми иелинейныки искажениями и высоким быстродействием.

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. № 966675, о т личающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и расширения диапазона регулирования выходного напряжения, в него введен дополнительный контур стабилизации, состоящий из соединенных последовательно усилителя мощности, преобразователя переменного напряжения в постоянное и интегратора, второй вход интегратора подключен к выходу источника опорного напряжения, .вход дополнительного контура стабилизации соединен с основным выходом стабилизатора, а выход - с третьим введенным входом суммирующего усилителя и введенным входом для изменения коэффициента усиления суммирующего уси- лителя,S

фиг. г /с