УСТРОЙСТВО ОБРАЗЦОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ УСИЛЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК H03G3/20 

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны устройства образцового измерительного усилителя с автоматической регулировкой усиления, содержащие каскады усиления напряжения и мощности, охваченные глубокой отрицательной обратной связью, прецизионный частотонезависимый делитель напряжения, элементы автоматической регулировки коэффициента усиления и измерительный прибор.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем входной потенциальный зажим каскадов усиления напряжения и мощности и выходной потенциальный зажим прецизионного частотонезависимого делителя напряжения подключены ко входу дополнительного каскада широкополосного усиления, а выход каскадов усиления напряжения и мощности и выход дополнительного каскада широкополосного усиления подсоединены ко входам фазочувствительного детектора, выходное напряжение которого подано на измерительный прибор и в качестве управляющего напряжения - на элементы автоматической регулировки усиления.

Такое выполнение устройства позволяет непрерывно контролировать коэффициент усиления и повысить его стабильность.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - его частотно-фазовая характеристика; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства без автоматической регулировки усиления.

К выходу каскадов 1 усиления напряжения и мощности подключен прецизионный делитель 2 напряжения. Напряжение неравновесия между точками а и с усиливается каскадом 3 широкополосного усиления и выпрямляется фазочувствительным детектором 4. Выпрямленный сигнал поступает на измерительный прибор 5 и на низкочастотный фильтр 6. Напряжение с выхода фильтра 6 модулируется модулятором 7, усиливается усилителем 8 переменного тока и вместе с опорным напряжением от вспомогательного генератора 9 подается на регулируемый делитель 10, осуществляя автоматическую стабилизацию коэффициента передачи каскадов 1 усиления напряжения и мощности.

При поступлении на вход каскадов 1 усиления напряжения и мощности напряжения , выходное напряжение равно , где K(ω) - модуль коэффициента передачи; Ф(ω) - фазовый сдвиг, вносимый усилителем.

Коэффициент передачи и фазовый сдвиг являются частотозависимыми величинами.

При включенном на выходе каскадов 1 усиления напряжения и мощности прецизионном частотонезависимом делителе 2 с коэффициентом передачи , напряжение на выходе этого делителя 2 U_ос (фиг. 1 и 2) на средней частоте должно быть равно напряжению между точками о и а (U_оa) при Ф=0. Однако в реальных условиях фазовый сдвиг φ в полосе рабочих частот не равен нулю, что приводит к неравенству нулю напряжения между точками а и с, т.е. U_ac≠0 даже при U_оа=U_оc (фиг. 1 и 2).

Напряжение U_ac усиливается каскадом 3 широкополосного усиления и подается на вход фазочувствительного детектора 4, на второй вход которого поступает напряжение с выхода каскадов 1 усиления напряжения и мощности. Выходное напряжение фазочувствительного детектора 4 пропорционально фазовому сдвигу между напряжениями U_oa и U_ос, который зависит от стабильности всего устройства. Измеряя выходное напряжение фазочувствительного детектора 4 измерительным прибором 5 можно контролировать стабильность всего устройства с более высокой точностью, чем коэффициент передачи устройства. Выходное напряжение фазочувствительного детектора 4 используется в качестве управляющего напряжения для автоматической регулировки коэффициента усиления каскадов 1 усиления напряжения и мощности.

Устройство образцового измерительного усилителя с автоматической регулировкой усиления, содержащее каскады усиления напряжения и мощности, охваченные глубокой отрицательной обратной связью, прецизионный частотонезависимый делитель напряжения с коэффициентом ослабления, равным коэффициенту усиления каскадов усиления напряжения и мощности, и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью непрерывного контроля коэффициента усиления и повышения его стабильности, в нем входной потенциальный зажим каскадов усиления напряжения и мощности и выходной потенциальный зажим прецизионного частотонезависимого делителя напряжения подключены ко входу дополнительного каскада широкополосного усиления, а выход каскадов усиления напряжения и мощности и выход дополнительного каскада широкополосного усиления подсоединены ко входам фазочувствительного детектора, выходное напряжение которого подано на измерительный прибор и в качестве управляющего напряжения - на элементы автоматической регулировки усиления.