Стабилизированный источник переменного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/44 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем.

Известен стабилизированный источник переменного напряжения, используемый в информационно-измерительных системах {.

Недостатком известного стабилизированного источника является невозможность получения выходного калибруемого сигнала в виде переменного напряжения различной формы.

Наиболее близким к изобретению техничес КИМ решением является стабилизированный ис)Оч«нк переменного напряжения, содержащий блок опорного напряжения, к выходу которого подключен ключ, интегратор, к выходу которого подключен фиксатор уровня, и узел управления, входом подключенный к входным выводам, а двумя выходами -к управляющим входам ключа и фиксатора уровня 2.

В известном стабилизированном источнике входным сигналом является сдвиг фаз двух переменных напряжений или интервал времени. Выхо.даым сигналом является постоянное напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу входных переменных или интервалу времени. Однако при необходимости получения выходного сигнала калибратора в виде переменного напряження, калнбров|1нного по

амплитудному, среднему нлн действующему зиаченню, известное устройство применено быть не может, вследствие чего сфера его применения ограничена.

Целью изобретения является расширеиие функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник переменного напряжения, содержащий блок опорного напряжения, к выходу которого подключен ключ, интегратор, it выходу которого подключен фикса.Ор уровня, и узел управления, входом подключенный к входным выводам, а двумя выходами - к управляющим входам ключа и фиксатора уровня, введены линейный детектор, включенный между ключом и иитегратором, дополннтельный ключ, управляющим входом подключенный к третьему выходу узла управления и включенный между управляющим входом ли-, нейного детектора и одним из выходных выводов, и -управляемын генератор, включенный между фиксатором уровня н указанным выходным выводом.

Блок-схема предлагаемого стабилизированного источника переменного напряжения представлена на чертеже.

Стабилизированный источник Переменного напряжения содержит блок 1 опорного напряжения, ключ 2, интегратор 3, фиксатор 4 уровня, узел 5 управления, линейный детектор 6, дополнительный ключ 7 и управляемый генератор 8. К выходу блока 1 опорного напряжения подключен ключ 2, к выходу интегратора 3 подключен фиксатор 4 уровня, узел 5 управления подключен к входным выводам и к управляющим входам ключа 2, фиксатора 4 уровня, ключа 7 и управляемого генератора 8, а также к блоку 1 опорного напряжения, линейный детектор 6 включен между ключом 2 и интегратором 3, ключ 7 включен между выходным выводом устройства и линейным детектором 6, управляемый генератор 8 включен между фиксатором 4 уровня и тем же выходным выводом.

Стабилизированный источник переменного напряження работает следующим образом.

Входной сигнал в узле 5 управления преобразуется в последовательности интервалов времени Т1, Т2 и ТЗ, управляющие, соответственно, ключом 2, ключом 7 и фиксатором 4 уровня. Цикличность работы устройства задается последовательностью сигналов ТЗ, по которым в конг це каждого цикла осуществляется выборка и запоминание фиксатором уровня выходного напряжения интегратора 3. Выходное напряжение фиксатора уровня поступает на управляющий вход управляемого генератора 8, задавая его выходное напряжение. На второй вход генераTdpa 8 поступает сигнал с узла 5 управления, задающий форму напряжения генератора- 8, то есть выходного напряжения источника. В пределах каждого цнкла во время сигнала Т1, когда ключ 2 замкнут, эталонное напряжение ЕО с выхода блока 1 опорного напряжения подается через линейный детектор 6 на вход. интегратора 3, а ао время действия сигнала Т2, когда замкнут ключ 7, на вход интегратора 3 подается выпрямленное линейным детектором 6 выходное напряжение. Структура линейного детектора и интеграто| а такова, что изменение напряження на выходе интегратора под действием эталонного напряжения ЕО, противоположного по знаку нзмененню такового под действием выходного напряження устройства Значение Т2 выбирается pasHtJM или кратным периоду выходного иапряження. В результате, по истечённи л циклов работы, среднее значение выходного переменного напряжения калибратора равно:,,

.Q (I)

и,

еяп

1 J-1

где R, С -- хроннрующ е элементы интегратора 3;

Кь Кг, Кз - коэффициенты передачи линейного детектора, фиксатора уровня и управляемого генератора, соответственно; т

Q- -|cffi .. среднее значение напряжения на выходе устройства перед началом первого цикла.

Выражение (1) можно представить в более удобной для вычислений форме

/ /лТ1

Ц

Т2 vi Q i

V

откуда видно, что при выполнении условия /Q/ 1 при достаточно большом п (т.е. в уста новившемся режиме) среднее значение выходного напряжения станет равным

U

ч2)

V

Выражение 2) представляет собой уравнение преобразования устройства, из которогоследует, что поскольку отнощение Т1/Т2 пропорционально входному сигналу, то в устройстве производится преобразование входного сигнала в переменное выходное напряжение. При этом в уравнение преобразования не входят коэффициенты передачи таких блоков, как интегратор 3, фиксатор 4 уровня и управляемый генератор 8, что позволяет предъявлять низкие

требования к перечисленным блокам (т.е. требования к долговременной стабильности их коэффициентов передачи) и, таким образом, строить все устройство простым, но в то же время достаточно высокоточным.

Поскольку среднее значение переменного

напряження при постоянстве его формы связано с его амплитудным и эффективным значениями напряжения постоянны « коэффициентами, то предлагаемое устройство. может быть использовано для получения переменного напряжения, калиброванного не только по среднему значению, как описано выше, а и по амплитудному или эффективному значению. При этом постоянный коэффициент для каждой формы выходного напряжения вводится посредством изменения значения эталонного напряжения блока опорного напряження.

Введение в состав уст{К)йства линейного детектора.н управляемого генератора, а также соответствующих связей, значительно расширяет функциональные возможности устройства,

которое может использоваться в качестве калибратора переменного напряжения различной формы, при этом выходное напряжение может задаваться как по среднему, так и по амплитудному или эффективному значению.

Введенные блоки при высокой точности уст.ройства в целом и высокой стабильности его коэффициента преобразования могут быть довольно €грубыми, и следовательно, простыми, надежными и дешевыми.

55

Формула изобретения

Стабилизированный источник перемеиного напряження, содержащий блок опорного-на-, пряженн , к выходу которого подключен ключ, 60 интегратор, к выходу которого подключен фиксатор уровня, и узел управления, входом подключенный к входным выводам, а двумя выходами - к управляющим входам ключа и фиксатора уровня, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены линейный детектор, включенный между ключом и интегратором, дополнительный ключ, управляющим входом подключенный к третьему выходу узла управления и включенный между управляющим входом линейного

детектора и одним из выходных выводов, н управляемый генератор, включенный между фиксатором уровня н указанным выходным выводом.

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе:

2.Мартяшин А. И. и др. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения М., «Энергия, 1976, с. 267.