Прецизионный стабилизатор Советский патент 1974 года по МПК G05F1/56 

(54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

1

Изобретение относится к области электртехники.

Оно может использоваться при проверке калибровке и градуировке приборов в устройствах контроля, а также в тех случаях, когда необходимо поддерживать амплитудное значение переменного сигнала на заданном уровне с высокой точностью. При этом напряжение питания временной и температурной дрейф характеристик элементов схемы или сопротивление нагрузки могут изменяться в широких пределах.

Известна схема прецизионного стабилизатора переменного сигнала. Она состоит из прямого и корректирующего каналов. К первому относятся сумматор, задающий генератор синусоидального напряжения, усилитель мощности, нагрузка. Второй содержит блок вычитания, избирательный усилитель и усилитель-ограничитель.

В основу ее работы положен принцип непрерывного сравнения выходной и образцовой величин. Он осуществляется благодаря тому, что на вычитающее устройство подаются сигналы с нагрузки и источника

прямоугольных колебаний. В качестве последнего используется усилитель -огранич тель с фиксированным уровнем ограничения Затем из разностного напряжения при помощи избирательного усилителя вьщеляется первая гармоника и подводится к сумматоРУ. другой вход которого присоединен к задающему генератору,

В результате сложения полученной корректирующей величины с синусоидальным колебанием генератора восстанавливается номинальное значение выходного параметра.

Известная схема имеет недостатки, которые заключаются в зависимости точности устройства-от изменения в широких пределах уровня выходного напряжения задающего генератора и в ухудшении стабильности источника при изменении угла сдвига фаз между входным п выходным сигналами усилителя-ограничителя.

В предлагаемом прецизионном стабилизаторе амплитудного значения переменной величины перечисленные недостатки устранены. Это достигается благодаря тому, что задающим является источшгк прямоугольных колебаний с двумя выходами, например мультивибратор. Напряжение, снимаемое с одного из них и ограниченное на заданном уровне, подводится к прямому тракту, посредством которого вьщеляется первая гармоника спектра и подводится к нагрузке. Сигнал с другого выхода используется в качестве образцового. В результате сра нения последнего с выходной величиной получаем разностное напряжение. Его основная гар гоника поступает на 6;joK суммирования основного тракта. Вследствие сложения полученного корректирующего колебания с прямоугольным, подведенным к сумматору от мультивибратора, восстанавливается номинальное значение стабилизируемого параметра. На фиг. 1 изображена блок-схема пред лагаемого прецизионного стабилизатора; на фиг. 2,а-г представлены графики напря жений в отдельных точках схемы предлагаемого стабилизатора. В предлагаемом стабилизаторе в качестве задающего и опорного используется один и тот же источник, например мультивибратор, выходные напряжения которого ограничиваются по амплитуде с помощью с табилитронов. Схема стабилизатора содержит прямой и корректирующий каналы. К первому относятся генератор прямоугольных колебаний 1, сумматор 2, избирательный усилитель 3, нагрузка 4. Второй состоит из схемы вычитания 5 и широкополосного усилителя 6, Прецизионный стабилизатор работает следующим образом. Прямоугольные колебания (фиг, ) с одного выхода генератора 1 подводятся на вход сумматора 2. Его выходные зажимы соединены с избирательным усилителем 3, благодаря которому к нагрузке 4 подводится синусоидал ный сигнал (фиг. 2,г). Напряжение с другого выхода генератора 1 (фиг. ) в качестве образцового через делитель, составленный из резисторов 7, 8, поступает на вход вычитающего устройства 5, где сравнивается с выходным (фиг, 2,г). Полученный в результате этого разностный сигнал (фиг. 2,в) после усиления (6) поступает на второй вход сумматора 2, При сложении вьщеленного таким образом корректирующего напряжения с основным, поступающим от мультивибратора, восстанавливается номинальное значение стабилизируемого параметра с высокой точностью. Сопротивление резисторов 7, 8, 9 подбирается так, чтобы сигнал первой гармоники на выходе усилителя 6 отсутствовал, если выходная величина соответствует заданному уровню. Вследствие временного и температурного дрейфа характеристик элементов устройства, изменения в широких пределах напряжения питания, сопротивления нагрузки или других причин указанное равенство нарущается. В резулзтате этого с помощью канала сравнения будет выделен корректирующий сигнал, который благодаря сложению с входным напряжением прямого тракта вызывает восстановление уровня выходного параметра. Использование одного из выходов релаксатора в качестве источника образцовой величины позволяет исключить из схемы усилитель-ограничитель и увеличить точность за счет устранения погрешности, вызванной дрейфом его фазовой характеристики. Предмет изобретения Прецизионный стабилизатор, содержащий сумматор, усилитель, сопротивление нагрузки, дополнительный резистор и тракт сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения схемы, он снабжен генератором прямоугольного сигнала, один выход которого соединен с сумматором прямого канала, а другой - с вычитающим устройством тракта сравнения.

.i