Усилитель постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H03F3/38 

Изобретение относится к радиотехнике и электронике, может быть использовано для усиления сигналов постоянного тока и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1040594.

Цель изобретения - повышение точности коэффициента передачи.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая скема предлагаемого усилителя постоянного тока; на фиг. 2 - временная диаграмма его ра- боты на фиг. 3 - схема усилителя с двойным компаратором в качестве формирователя импульсов.

Усилитель постоянного тока содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, демодулятор 3, фильтр 4 с регулируемой постоянной времени, фильтр 5 низкой частоты, генератор 6 опорн ых сигналов, формирователь 7, сигнала управления, формирователь 8 импульсов и бЛок 9 выборки-хранения.

Усилитель постоянного тока работает следующим образом.

Входной сигнал (фиг. 2а)-поступает на модулятор 1 и модулирует по амплитуде сигнал несущей (модулируемой) частотой мд, подаваемый на модулятор 1 с генератора 6. Модулированный сигнал усиливается усилителем 2 переменного -тока и поступает на демодулятор 3, управляемый сигналом генератора 6 частотой демодуляции дн (фиг. 2в), где детектируется (демодулируется). Продемодулирован- ный сигнал поступает на фильтр 4 с регулируемой постоянной времени. Генератор 6 управляет работой формирователя 7. Сигнал управления с формирователя 7 управляет изменением постоянной времени T(t) регулируемого фильтра 4 синхронно с частотой д(1 по монотонного закону (фиг. 2д), а именно в начале каждого полупериода частоты д постоянная времени T(t) фильтра 4 устанавливается рав- ной минимальной величины Т, , затем производится увеличение T(t):

T(t) Т, +A j.Cf

2f

дм

где (j) г г - монотонно возрастаюА щая функщм времени; А; - крутизна регулйро вания фильтра 4 (фиг. 2е) Далее сигнал поступает на фильтр 5 с постоянной времени Тфцц, для

выделения усиленного сигнала, пропорционального входному (фиг. 2ж). Монотонное напряжение сигнала управления с формирователя 7 поступает - также на формирователь 8 (фиг. 2д), где формируется Импульс заданной длительностью €„ , сдвинутый относительно начала каждого полупериода

частоты Едд на время t, (фиг. 2ж) . Определение времени t, связано с определением допустимого значения среднеквадратичной ошибки (t), обусловленной помехой, на выходе фильтра 4 постоянной за время, равное

полупериоду частоты д,д, т.е. допустимой интенсивности помехового сигнала после, фильтра 4 в течение каждого полупериода частоты демодуляции

f А.. Импульс д;лительностью с выхода формирователя 8 управляет работой блока 9 выборки-хранения.

На фиг, 26 показано напряжение сигнала помехи, действующее на входе

усилителя постоян ного тока (сигнал помехи условно обозначен штриховкой) ; на фиг. 2г - напряжение на выходе устройства при использовании фильтра низких частот с постоянными

параметрами; на фиг, 2е - изменение постоянной времени фильтра 4; на фиг. 2и - выходное напряжение (на выходе усилителя постоянного тока).

Блок 9 выборки-хранения может работать в двух режимах: в режиме выборки и в режиме хранения. Режим выборки наступает по команде с формирователя 8, когда на вход блока выборки-хранения поступает импульс

длительностью fj, (фиг, 2д.) . Минимальная длительность импульса управления i: определяется быстродействием блока выборки-хранения, которое, в свою очередь, определяется временем замыкания ключа, временем нарастания напряжения на запоминающем конденсаторе до величины напряжения на входе блока выборки-хранения и установления вькодного.напряжения. Кроме того,

длительность с связана с динамической погрешностью транзисторных ключей - проникновение управляющего напряжения в цепь сигнала через межэлектродные емкости ключа, что.приводит к возникновению пиков помехи от управляющих импульсов. Пики помехи, в свою очередь, создают ошибку в схемах динамических запоминающих устройств, ограничивают быстродействие коммутаторов и являются основной причиной ненулевого напряжения рдзбаланса в усилителях постоянного тока типа модулятор - демодулятор, поэтому длительность импульсов Гц выбирается такой, чтобы не перекрывать во времени моменты коммутации ключей (фиг. 2з), т.е. импульс Сц по длительности должен закончиться раньше, чем начнется каждый последующий полупериод частоты Выход блока 9 выборки-хранения является выходом усилителя постоянного тока (фиг. 2и).

В качестве формирователя 8 импульсов с регулируемой длительностью выходного импульса может быть использован компаратор. На фиг. 3

5

В

показан пример включения двойного компаратора в предлагаемое устройство .

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока по авт.св. № 104059А, о т л и ч а rant и и с я тем, что, с целью повьше- ния точности коэффициента передачи, выход демодулятора соединен с входом блока выборки хранения, выход кото- рого йвляется выходом усилителя постоянного тока, а между вькодом формирователя сигнала управления и входом управления блока выборки-хранения введен формирователь импульсов.

S gi QsXSyOC

«

iiittttM :

М

1,1 I .

iriiiill liiilliii JiiihipiJiJALti

-tVf

Ыь

М

l 1,1 I

Цель изобретения - повьшение точности коэф-та передачи. Усилитель постоянного тока содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, демодулятор 3, фильтр 4 с регулируемой постоянной времени, фильтр низкой частоты 5, генератор 6 опорных сигналов, формирователь 7 сигнала управления, блок выборки-хранения 9. С целью повышения точности коэф-та передачи между выходом формирователя 7 и входом управления блока выборки-хранения 9 введен формирователь импульсов 8, В качестве формирователя импульсов 8 с регулируемой длительностью выходного импульса t u м.б. использован компаратор. Зил. Н фие,1

Фиг. 2

{t

L-..-J

фигЪ