Стабилизатор переменного электрического сигнала Советский патент 1980 года по МПК G05F1/44 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации переменного напряжения или тока при изменении их частоты в широких пределах.

Известно устройство, содержащее основной и корректирующий тракты, к первому из них относятся задающий генератор и усилитель с управляемым коэффициентом передачи 1. Второй состоит из усилителя постоянного напряжения, перемножителя, на выходе которого включен фильтр нижних частот, блока сравнения и усилителя-ограничителя. С его помощью выделяется напряжение, пропорциональное погрешности системы, и осуществляется ее мультипликативная коррекция.

Известно также устройство, являющееся наиболее близким техническим рещением к предлагаемому изобретению, содержащее задающий генератор, входом соединенный с входом усилителя с управляемым коэффициентом передачи, выход которого подключен к выходному выходу и входу усилителя-ограничителя, блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходу усилителя-ограничителя и выходному выводу соответственно, а выход - к первому входу перемножителя, первый инвертор, вход

и выход которого соответственно подключены к первому и второму входу первого сумматора 2. Недостатком известных устройств является влияние дрейфа нуля перемножителя и усилителя постоянного напрял ения на стабильность выходного напряжения, что особенно сказывается при стабилизации малых уровней нанрялсения.

10 Цель изобретения - повысить точность стабилизации за счет коррекции погрещности системы, вызванной дрейфом нуля перемножителя и усилителя постоянного напряжения.

15 Это достигается тем, что стабилизатор переменного электрического сигнала снабжен вторым и третьим инверторами, вторым сумматором, первым и вторым управляемыми ключами, усилителем переменного напряжения и двухполуцериодным выпрямителем, включенным между выходом задающего генератора и вторым входом перемножителя, выход которого через усилитель переменного напряжения подключен к первому входу первого управляемого ключа и к входу второго инвертора, выходом подключенного к первому входу второго управляемого ключа, к второму входу которого подсоединен выход третьего ин30 вертора, вы.ход усилителя-ограничителя

подключен к входу третьего инвертора и к г/горому входу первого управляемого ключа, iiUxo/i.oM соединенного с первым входом второго сумматора, на второй вход которого подключен выход второго управляемого ключа, а выход второго еумматора соединен с первым входом первого сумматора, выходом подключенного к унравляюП1,ему входу усилителя с уиравляемым коэффициентом передачи.

На фпг. 1 приведена структурная схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 - эиюры напряжеинй в основных узлах.

Предлагаемый стабилизатор содержит задающий генератор 1, усилитель 2 с управляемым коэффициентом передачи, первый инвертор 3, первый сумматор 4, усилитель-огранпчитель 5, перемиожитель 6, блок 7 сравнения, двухполупериодный выпрямитель 8, усилитель 9 переменного нанряжения, второй инвертор 10, первый управляемый ключ 11, второй управляемый ключ 12, третий инвертор 13, второй сумматор 14 п нагрузку 15.

Задающий генератор 1 выходом соединен с входами усилителя 2 с унравляемым коэффициентом передачи и двухполупериодного выпрямителя 8. Выход усилителя 2 с управляемым коэффициентом передачи соединен с входами усилителя-ограничителя 5 н блока 7 сравнения и нагрузкой 15. Выход двухполупериодиого выпрямителя 8 подведен к второму входу неремножителя 6, а выход уеилителя-ограннчптеля 5 подведен к блоку сравнения 7, инвертору 13 и управляемому ключу 11. Выход блока сравнения 7 соединен с первым входом перемножителя 6, выход которого подведен к усилителю 9 перемеииого напряжеиия, который, в свою очередь, связан с инвертором 10 и входом управляемого ключа И. Выходы инверторов 13 и 10 соединены с унравляемым ключом 12. Выходы уиравляемых ключей 11 п 12 подключеиы к сумматору 14, выход которого подведен к входу инвертора 3 и сумматора 4. Последний соединен с усилителем 2 с уиравляемым коэффициентом передачи.

В основу работы предлагаемого устройства положен принцип непрерывного сравнения первых гармоник выходного синусоидального (фиг. 2, а) и прямоугольного опорного (фиг. 2, б) напряжений. В качестве источника последнего используется усилитель-ограничитель 5, подключенный к выходу стабилизатора. Разностный сигнал (фиг. 2, в) снимается с блока сравнения 7 и подается на перемнол итель 6, на другой вход которого поступает напряжение с двухполуперподного выпрямителя 8 (фиг. 2, г), подключенного к выходу задающего генератора 1. Переменное напрялсение (фиг. 2,д), снимаемое с выхода перемножнтеля, поступает на усилитель 9 переменного напряжения, выходное напряжепие с которого к управляемому ключу 11 подводится неиоередственно, а к управляемому ключу 12 - через инвертор 10. Управляющие сигналы (фиг. 2, б) подаются к ключу 11 с входа, а к ключу 12 - е выхода инвертора 13, вход которого подключен к выходу ус 1лителя-ограннчителя 5.

Выходные сигналы управляемых ключей

11, 12 (фиг. 2ж, з) подводятся к сумматору 14, иа выходе которого получают напряжение сложной формы (фиг. 2, и).

Полезный сигнал (медленноменяющаяся постоянная составляющая) от выходного

сигнала сумматора 14 отделяется путем компенсации высщих составляющих спектра. Это достигается благодаря тому, что неремеиная комионеита (фиг. 2, к) подается на инвертор 3 периодического напряжения, пеобходимый для изменения ее фазы на 180°. Затем выходные сигналы инвертора 3 и сумматора 14 суммируются иа сумматоре 4. Результатом такого сложения является исключение высщих гармоник и выделение постоянного напряжения (фиг. 2, л), которое подается на усилитель с управляемым коэффициентом передачи и используется для восстановления номинального зиачения стабилизируемого сигнала с высокой точностью.

Формула изобретения

Стабилизатор иеременного электрического сигнала, содержащий задающий генератор, выходом соединенный со входом усилителя с управляемым коэффициентом передачи, выход которого подключен к выходному выводу и входу усилителя-ограиичителя, блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходу усилителя-ограничителя и выходному выводу соответственно, а выход - к первому входу перемпожителя, первый инвертор, вход и выход которого соответственно иодключены к первому и второму входу первого сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, он снабжен вторым и третьим инверторами, вторым сумматором, первым и

вторым управляемыми ключами, усилителем перемеииого папряжения и двухполупериодпым выпрямителем, включенным между выходом задающего генератора и вторым входом перемножителя, выход которого через усилитель переменного напряжения подключеи к первому входу первого управляемого ключа и к входу второго инвертора, выходом подключеппого к первому входу второго управляемого ключа,

к второму -ВХОДУ которого подсоединен выход третьего инвертора, выход усилителяограиичителя подключен к входу третьего инвертора и к второму входу первого управляемого ключа, выходом соединенного

с первым входом второго сумматора, на

второй вход которого подключен выход второго управляемого ключа, а выход второго сумматора соединен с первым входом первого сумматора, выходом подключенного к управлягощему входу усилнтеля с управляемым коэффициентом передачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР р Aib 431497, кл. G 05F 1/44, 1974. 5 . Авторское свидетельство СССР Хч 450146, кл. G 05F 1/56, 1974.

™1

du