ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1964 года по МПК G06G7/18 

Известны широкополосные дифференциаторы переменного тока для систем автоматического регулирования, содержащие входной трансформатор, ограничитель амплитуды, трансформатор опорного напряжения.

Предложенный дифференциатор отличается тем, что ограничитель амплитуды содержит два параллельно и встречно соединенных диода с активным регулировочным сопротивлением, причем конденсатор и последовательно соединенные нагрузка и диод включены параллельно ограничителю и вторичной обмотке трансформатора опорного напряжения, или содержит две параллельные ветви ограничителя, что позволяет получить низкоомный выход, уменьшить габариты и стоимость устройства и исключить влияние опорного напряжения на цепь входного сигнала.

На фиг. 1 и 2 представлена принципиальная схема дифференциатора соответственно в однотактном и двухтактном режимах.

Ограничитель амплитуды полупериодов переменного тока содержит два параллельно и встречно соединенных диода Д и Дз с активным регулировочным сопротивлением R, включенным последовательно с диодом Дз, а конденсатор Cj и последовательно соединенные нагрузка I вых Диод Дз включены параллельно ограничителю и вторичной обмотке // трансформатора Тр-з, опорного напряжения t/од. Работа устройства заключается в следующем. Входной сигнал, изменяющийся по закону

/g : /да sin Ш sin «и t,

подается через трансформатор Грь где /,„8Ш2 дифференцируемый сигнал, соо - несущая частота. Опорный ток изменяется по закону

ion 0 sin шо f

Значение тока для огибающей выходных импульсов схемы определяется соотношением

/ т /o + /OTSinO / -f YJJ +

r«

+ 2«r«sm-y -cosU-20

Следовательно, огибающая выходных импульсов тока состоит из трех составляющих: постоянной составляющей т/о; составляющей, пропорциональной огибающей входного тока с запаздыванием на полпериода несущей частоты, и составляющей, пропорциональной производной (в области низких частот Q) от огибающей входного тока с зачастоты. Для реальных систем автоматического регулирования отношение , когда г, Qк Q 5ш«-, а составляющие огиоаю20)02Шд щей сигнала и производной будут незначительны. Опережение 1|з (Q), вносимое дифференциатором, определяется как l)(O)arctgar Таким образом, для получения большого опережения огибающей в области низких частот модуляции необходимо увеличить период Т. «Чистая производная получается при т 00. Для получения больших значеНИИ Г необходимо уменьшать отношение- . Это приводит к большим габаритам схемы и к уменьшению постоянной составляющей выходного напряжения (см. формулу 1), наличие которой является необходимым условием отсутствия нелинейных нскажений схемы. Эти два недостатка исключаются введеиием ограничителя отрицательных полупериодов. Благодаря ограничеиию отрицательных полупериодов тока удается компенсировать затухание схемы. При соответствующей настройке схемы путем изменения R ограничителя и выбора значения опорного тока /о на выходе дифференциатора выдается сигнал, пропорциональный производной от огибающей входного напряжения или тока (что соответствует постоянной времени производной 7 со). Для исключения влияния опорного напряжения Uon иа цепь входного сигнала и компенсации постоянной составляющей дифференциатор выполнен по двухтактной схеме (см. фиг. 2), в которой опорное напряжение Ugn вводится в среднюю точку вторичной обмотки // входного трансформатора Тр и ограничители содержат две параллельные нетви, а конденсаторы Сг и Сз и последователвно соединенные нагрузки и диоды Д и Д включены параллельно каждой ветви ограничителей и вторичной обмотке // трансформатора Тра опорного напряжения. В этой схеме также получается большой коэффициент усиления по производной. Предмет изобретения 1.Широкополосный дифференциатор переменного тока для систем автоматического регулирования, содержащий входной трансформатор, вторичная обмотка которого нагружена на ограничитель амплитуды полупериода переменного тока, на вторичную обмотку трнсформатора опорного напряжения и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью получения низкоомного выхода, уменьшения габаритов и стоимости изготовления устройства, в нем ограничитель амплитуды полупериодов переменного тока содержит два параллельно и встречно соединенных диода с активным регулировочным сопротивлением, включенным последовательно с одним из диодов, а конденсатор и последовательно соединенные нагрузка и диод включены параллельно ограничителю и вторичной обмотке трансформатора опорного напряжения. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния опорного напряжения на цепь входного сигнала и компенсации постоянной составляющей, оно содержит две параллельные ветви ограничителей амплитуды полупериодов переменного. тока, а конденсаторы и последовательно соединенные нагрузка и диод включены параллельно каждой ветви ограничителей и вторичной обмотке трансформатора опорного напряжения, включенной в среднюю точку вторичной обмотки входного трансформатора.

0--1

-

м