Усилитель постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H03F3/38 

Изобретение отиоситг.я к лптомятике и нычислнтелыю технике и может быть мспольпопаио п апт(1матическ11Х регуляторах, где требуются попытеиная тпч- иость передачи сигналов и малогабаритное нснолнение при надичии нескод,- ких клнадоп гальватгнческого разделения „

Цель изобретения - попыгпение точ- нести передачи сигнала с одновременным снижением потребляемой мощности.

На сЬиг.1 представлена принципиальная эдектрическпи схема усилители достоянного тока; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие приндин работы усилителя

Усилитель постоянного тока содер-- жит операдионный усилитель 1 , первьп раздедительныГг трансформатор 2с первичной обмоткой 3, первой и второй вторичнъ1Ми обмотками А и 5, BTOpoii разделителг ный трансформатор 6 с нер-- вичной обмоткой 7, первой vi второй вторичными обмотками 8 и 9, ключевой модулятор 10, первый и второй ключевой демодуляторы 11 и 12, выпрямитель 13, ВЫХОДНОЙ фильтр 1Д нижних tiacTOT, источник 15 управляющих сигналов,содержащий генератор I Ti имнульсов нлгт- ряжения, транзисторн(,|й ключ 17,)Г1),з-- ничитель 18 папряжеиия„

Усилитель постоянного тока работ, - ет следующим образом.

Входной сигнал постоянного тока поступает на (юинвертирующий вход or::i paiuiotntoro усилител 1 , усиливается им и с его В1)1хода модулируется ключо- вым модулятором 1П„ ; результа т-е постоянное напряжение Г1р образустся н переменное напряжение импульсной фор- ны, которое зьи;еляется в нер1и:чно 1 обмотке 3 и трансфор; ируется п первую и BTOpyio пторкчные обмотки и ) „ Форма на11ряжс1;.я соответствует кри- вой (I (фи)), ГТервы и второй ключевые демодуляторы 11 и 12 ствляют обратное преобразование полученного переменниго напряжения нм-- пульсной формы в напряжение постоян- ного тока, которое передается соответственно на выход устройства и п цедь отридательно обратггой сняти одерадианного усилт1тели I

Ключевые модулятор 10 и нервы)) л второй демодуляторы 1 1 и 11. коммут ;- руются импулт.сам напряжения, rioc-i у- даюии1ми с нерпой и пторой пторичпых обмоток 8 и 9 Е)Т(1рог6 разделительио

0 5 О

5 0 5 0

5

го трансформатора 6о орма коммути- pyioiuero напряжения соответствует кривой р, (фиГс2) и обеспечивается тем, что в промежуток времени д t транзисторный ключ 17 открыт положительным импульсом, поступающим с генератора 16 имдульсов напряжения, а в момент окончания положительного импульса транзисторный ключ 17 закрывается, отключая первичную обмотку 7 второго разделительного трансформатора 6„

Когда транзисторный ключ 17 открыт, форма напряжения на первичной обмотке 7 повторяет форму импульса генератора 16 имнульсов напряжения, а после задирания транзисторного ключа возникает переходный процесс Причем амплитуда обратного выброса напряжения определяется ограничителем 18 напряжения, а длительность переходного продесса - индуктивностью первичной обмотки и сопротивлением разомкнутого транзисторного ключа 17

Как следует из фиГо2 к конду периода Т переходные продессы в обмотках первого разделительного трансформатора 2 полностью завершены. Вследствие этого характеристики устройства не зависят от тока намагничивания, а следовательно, от нестабильности пчрамегров сердечника первого разде- jiHTe. ibiioro трансформатора 2 Это обее- ночивает высокую точность преобразования сигналов постоянного тока в переменный и обратно о При этом точность преобразования не зависит от параметров трансформатора

Кроме тога, поскольку ток в нагрузке операционного усилителя 1,Тое. в первичной обмотке 3, протекает в течение короткого промежутка времени at ч , то мощность, потребляемая операционным усилителем 1, существенно мен1:,п е, чем в устройстве-прототипе

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока, содержащий операпконный усилитель, первый :1азделительный трансформатор,первич- (ая обмотка которого подключена через гчлючс вой модулятор к выходной цепи операционного усилителя, первая вто- пичная обмотка - через первый ключе- пой демодулятор к инвертируюп1ему вхо- :г, oriepaimoHHoro усилителя, второй

515

ра:1делительным трансформатор .первичная обмотка которого подключена к выходной цепи источника управляющих сигналов, выполненного на генераторе импульсов напряжения, первая вторичная обмотка - к цепям управления ключевого модулятора и первого ключевого демодулятора, а через вьтрямитель - к цепям питания onepainioHHoro усилителя, а также выходной фильтр нижних частот, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя является входом устройства, вторая вторичная обмотка первого разделительного трансформатора подключена через второй ключевой демодулятор к входной цепи выходного фильтра нижних частот,вторая вторичная обмотка второго разде8

лителыюго трансформатора подключена к цепи управления второго ключевого демодулятора, отличающийся тем, что, с целью повьггаения точности передачи сигнала с одновременным снижением потребляемой мощности, в источник управляющих сигналов введены транзисторный ключ и ограничитель напряжения, при этом генератор импульсов напряжения подключен к входной цепи транзисторного ключа, в выходной цепи которого включен ограничитель напряжения, выводы которого являются выходной цепью источника управляющих сигналов, а скважность импульсов Q напряжения генератора импульсов напряжения выбирается из условия Q 2,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности передачи сигнала с одновременным снижением потребляемой мощности. Усилитель постоянного тока содержит операционный усилитель 1, разделительные трансформаторы 2 и 6 с первичными обмотками 3 и 7 и вторичными обмотками 4, 5 и 8, 9, ключевой модулятор 10, ключевые демодуляторы 11 и 12, выпрямитель 13, фильтр 14 нижних частот и источник 15 управляющих сигналов, состоящий из г-ра 16 импульсов напряжения, транзисторного ключа 17 и ограничителя 18 напряжения. Входной сигнал постоянного тока после усиления усилителем 1 поступает на модулятор 10, где преобразуется в переменное напряжение импульсной формы, которое выделяется в обмотке 3 и трансформируется в обмотки 4 и 5. Демодуляторы 11 и 12 осуществляют обратное преобразование полученного переменного напряжения импульсной формы в напряжение постоянного тока, которое передается соответственно на выход устройства и в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1. Цель достигается введением в источник 15 ключа 17 и ограничителя 18, с помощью которых вырабатываются импульсы напряжения, коммутирующие модулятор 10 и демодуляторы 11 и 12. 2 ил.

и

ТР2

2

ТР1

V

7Р1