Стабилизатор напряжения переменного тока Советский патент 1988 года по МПК G05F1/44 

вход

dtr/xaff

(Л

00

4

H«L

СО

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различных радиотехнических устройств переменным напряжением. Цель изобретения - повышение точности передачи формы сигнала при стабилизации уровня высокочастотных полигарнонических сигналов. Входное переменное напряжение поступает на выход устройства с коэффициентом передачи делителя напряжения 1 и ускли

фие.1

теля мощности 2, Работа устройства основана на сравнении уровня пере.- менного выходного напряжения с напряжением опорного источника 4 в узле сравнения с последующим изменением коэффициента передачи делителя напряжения 1 с помощью управляющего элемента 6. Делитель напряжения 1 выполняется на основе П-образной ячейки, содержащей три управляемых сопротивления 11, 12, 13, являющихся фоторезисторами оптронов, и имеющей испытательный вход, используемый для контроля входного сопротивления

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различных радиотехнических устройств.

Целью изобретения является повы- щение точности передачи формы сигнала при стабилизации уровня высокочастотных полигармонических сигналов

На фиг.1 приведена структурная блок-схема стабилизатора напряжения переменного тока; на фиг.2 - примеры выполнения блоков сравнения сопротив лений и управляющего элемента.

Устройство содержит подключенный к входному.выводу делитель 1 напряжения, усилитель 2 мощности, включенны между выходом делителя 1 напряжения и выходным выводом, измерительный элемент 3, подключенный к выходу усилителя 2 мощности, источник 4 опор ;ного напряжения, подключенный к не- инвертирующему входу дифференциальног усилителя 5 узла сравнения, к инвертирующему входу которого подключен выход измерительного элемента, и первый управляющий элемент 6, выход которого соединен с первым управляющим входом делителя 1 напряжения, источник 7 тока, блок 8 сравнения сопротивлений, первый вход которого подключен к выходу источника тока 7 и испытательному входу делителя 1 напряжения, второй 9 и третий 10 управляющие элементы, входы которых подключены к блоку 8 сравнения соп ротивлений, а выходы - к второму и

.-

делителя 1, Сигнал рассогласования входного сопротивления делителя выделяется блоком сравнения сопротивлений 8 и приводит к изменению сопротивлений 12 и 13 делителя 1 с помощью управляющих элементов 9 и 10 до достижё11ия равенства входного сопротивления делителя 1 заданной величине. Точность передачи формы сигнала повьыпается за счет обеспечения согласования входного сопротивления делителя напряжения 1 с входным ВЧ-трактом. 2 ил.

третьему управляющему входам делителя 1 напряжения, Второй вход блока 8 сравнения сопротивлений соединен с испытательным выходом делителя 1 напряжения. Последний содержит фоторезисторы 11, 12 и 13 оптронов, образующие П-образную делительную ячейку, разделительные конденсаторы 14 и 15, подключенные к входу и выходу П-образной делительной ячейки, проходной Конденсатор 16, эталонный резистор 17, подключенный к входу П-образной делительной ячейки, а также эталонный резистор 18, включенный между выходом П-обра зной делительной ячейки и земляным вьшодом. Блок 8 сравнения сопротивлений содержит соединенные последовательно сумматоры 19 и 20. Управляющий элемент 9 содержит резистор 21, который подключен к базе транзистора 22, эмиттером соединенного с-земляным выводом, а коллектором - с лампой 23 накаливания оптрона, к второму выходу которой подведено постоянное напряжение. Управляющие элементы б и 10 могут быть выполнены аналогичными.

Работа устройства основана на сравнении уровня переменного выходного напряжения с опорным -напряжением с последующим изменением коэффициента передачи звеньев прямой цепи. Входное переменное напряжение поступает на выход устройства с коэффициентом передачи делителя 1 на31

пряжения и усилителя 2 мощности. Выходное переменное напряжение поступает также через измерительный элемент 3, в качестве которого может быть использован резистивный .делитель или измерительные преобразователи амплитудных, действующих или средних (средневыпрямленных) значений, на инвертирующий вход дифферен- циального усилителя 5. Одновременно на неинвертирующий вход подается опорное напряжение от источника 4 опорного напряжения. Разностный сигнал усиливается дифференциальным усилителем 5 и воздействует на транзистор управляющего элемента 6, увеличивая или уменьшая ток через него. При этом изменяется световой поток лампы накаливания оптрона, вследст- вие чего изменяется сопротивление фоторезистора 11 оптрона в делителе

Iнапряжения.

Предположим, входное переменное наряжение увеличивается, что приводит к возрастанию в первый момент выходного напряжения. В результате разностной сигнал увеличивается и еще больше открывает транзистор управляющего элемента 6, увеличивая тем самым ток через него, а следовательно, световой поток лампы накаливания оптрона. Сопротивление фоторезистора

I1оптрона уменьщается до тех пор, пока выходное переменное напряжение

не вернетсй к прежнему значению.

Аналогично происходит процесс стабилизации при уменьшении евходного переменного напряжения. Одновременно с этим постоянный ток от источника тока (который представляет собой транзистор, работающий в режиме то- костабилизатора), проходит через эталонный резистор 17 и входное сопротивление П-образной делительной ячейки, нагруженной на эталонный резистор 18 той же величины, что и эталонный резистор 17. Напряжение, пропорциональное сумме сопротивлени резистора 17 и входного сопротивления П-образной делительной ячейки, и напряжение, пропорциональное входному сопротивлению П-образной делительной ячейки, подаются в блок 8 сравнения сопротивлений. На выходе сумматора 19 этого блока вьщеляется напряжение, пропорциональное величине резистора 17. Оно сравнивается на сумматоре 20 блока 8 сравнения

0

5 „

5

0

5

0 5

98

сопротивлений с напряжением, пропорциональным входному сопротивлению П-образной делительной ячейки. Разностный сигнал усиливается сумматором 20 и воздействует одновременно . на управляющие элементы 9 и 10, транзисторы 22 которых изменяют ток через лампы оптронов у правляемого делителя 1 напряжения. При этом изменяются сопротивления фоторезисторов 12 и 13 оптронов, так чтобы входное сопротивление управляемого делителя 1 напряжения оставалось стабильным и равным значению эталонного резистора 17. Так происходит стабилизация входного сопротивления П-образной делительной ячейки на постоянном токе.

Эталонные резисторы 17 и 18 выбираются равными удвоенному значению волнового сопротивления, линии передачи. Емкость проходного конденсатора 16 выбрана такой, чтобы его сопротивление переменному току было незначительным. Поскольку эталонные резисторы 17 и 18 включены по переменному току параллельно входному и выходному сопротивлениям П-образной делительной ячейки, то входное и выходное (так как П-образная делительная ячейка симметрична) сопротивления делителя 1 напряжения равны волновому сопротивлению линии Передачи, подводящей переменное напряжение к входу устройства. Достигнутое согласование волнового сопротивления линии передачи и входного сопротивления предлагаемого устройства позволяет существенно снизить искажения амплитудного и фазового спектров и увеличить точность стабилизации уровня полигармонических сигналов.

Предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность стабилизации уровней полигармонических высокочастотных сигналов.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий подключенный к входным выводам делитель напряжения, усилитель мощности, включенный между выходом делителя напряжения и выходным выводом, измерительный элемент, входом подключенный к выходу усилителя мощности, а выходом - к инвертирующему входу дифференциального усилителя узла сравнения.

/(5л.1

Фиг.2