Пороговый элемент Советский патент 1981 года по МПК G01R19/145 

(54) УСТРОЙСТВО для ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ УЗЛОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и предназначено для одновременной термостабилизации параметров ряда функциональных узлов, объединенных в один прибор, блок, кассету, стойку или плату и может быть использовано в электрорадиотехнических установках различного назначения, в частности в электроизмерительной, преобразовательной или регулирующей технике.

Для уменьшения температурной составляющей дрейфа параметров различных радиоэлектронных узлов используют в основном устройства, реализующие два способа повышения температурной устойчивости, активное термостатировани,е и регулирование по возмущению.

Активные термостаты используют в большинстве высокочастотных измерительных приборов, в частности в цифровом вольтметре типа Щ1511.

Термостат последнего представляет собой устройство с замкнутым объемом, внутри которого установлен подогреватель и датчик подключает подогреватель к цепи питания. Таким образом, в термостате будет поддерживаться заданная температура 1. Внутри термостата, кроме датчика и подогревателя, размещены элементы эталонного источника напряжения, параметры которых наиболее чувствительны к изменению температуры окружающей среды и влияющие на стабильность выходного напряжения эталонного источника. Относительно высокая температура элементов внутри термостата снижает надежность последних, а

больщая масса и габариты термостатов, большое время готовности (для прибора Ш1511 30 мин), низкие энергетические характеристики заметно смыкают эффективность применения активного термостатирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первичный преобразователь температуры окружающей среды и функциональный преобразователь 2.

К недостаткам этого термокомпенсирующего устройства следует отнести необходимость использования источника электропитания, гальванически разделенного от общей шины, что помехоустойчивость

стабилизатора в целом, и невозможность одновременной стабилизации параметров других, параллельно работающих функциональных узлов.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение помехоустойчивоети.

Поставленная цель достигается тем, что функциональный преобразователь содержит включенные параллельно задающие потенциометры и включенные последовательно инвертирующий и неинвертирующий усилители, причем ко входу неинвертирующего усилителя подключен выход первичного преобразователя температуры окружающей среды, а между выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей включены потенциометры, подвижные контакты которых соединены с соответствующими узлами радиоэлектронной аппаратуры.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства термостабилизации.

Устройство содержит первичный преобразователь 1 температуры окружающей среды, выход которого подключен ко входу инвертирующего усилителя 2, неинвертирующий усилитель 3, подсоединенный своим входом к выходу усилителя 2, ряд Задающих потенциометров 4, подключенных своими крайними контактами к выходам усилителя 2 и 3, а подвижными контактами через резисторы 5 - к соответствующим радиоэлектронным узлам 6.При изменении температуры окружающей среды сигнал от первичного преобразователя 1 температуры окружающей среды вызовет пропорциональное изменение напряжения на выходах усилителей и 3. Знак и абсолютная величина напряжения между подвижным контактом каждого потенциометра 4 и общей шиной будет определяться положением подвижного контакта потенциометра и температурой окружающей среды, т. е. изменением положения движка потенциометра 4 можно с одной стороны регулировать знак и крутизну преобразования температура - напряжение, а с другой стороны - температурный коэффициент стабилизирующего параметра радиоэлектронного узла.

В качестве примера выполнения предлагаемого устройства на чертеже показана схема одновременной термокомпенсации дрейфа выходного напряжения параметрического стабилизатора, дрейфа нуля масщтабирующего усилителя и температурного дрейфа частоты кварцевого генератора.

Один из потенциометров 4 своим движком через резистор 5 подключен к средней точке делителя напряжения параметрического стабилизатора, второй потенциометр - к точке суммирования масштабирующего усилителя, а третий потенциометр - к варианту кварцевого генератора.

Величину температурного дрейфа выходного напряжения параметрического стабилизатора наряду с температурной нестабильностью напряжения стабилизации стабилитрона и температурными коэффициен тами резисторов делителя будет определять. еще и положение движка соответствующего потенциометра. 4. Производя технологический нагрев и изменяя положение движка потенциометра 1 относительно среднего положения, компенсируют температурную составляющую дрейфа выходного напряжения стабилизатора.

Аналогичным образом, контролируя напряжение на выходе масштабирующего усилителя (выходную частоту кварцевого генератора), после технологического нагрева изменением положения движка соответствующего потенциометра 4 компенсируют температурную составляющую дрейфа напряжения на выходе усилителя (дрейфа частоты генератора). После такой настройки функциональные узлы сохраняют температурную устойчивость в широком диапазоне изменений температуры окружающей среды.

Класс узлов, коррекцию температурного дрейфа параметров которых можно производить с помощью предлагаемой системы, достаточно щирок и включает в себя, например, реле времени, операционные усилители, генераторы, стабилизаторы напряжения и тока, нуль-органы, измерительные преобразователи и т. д. и т. п.

Низкое выходное сопротивление усилителя и инвертора системы дозволяет повысить помехоустойчивость и производить температурную компенсацию параметров одновременно нескольких функциональных узлов без взаимного влияния их друг на друга.

Разнополярные относительно общей шины устройства и пропорциональные температуре окружающей среды напряжения на выходах усилителей могут быть получены и в случае, если оба усилителя выполнены инвертирующими, а также в том случае, когда оба входа инвертирующего усилителя подключены к вь1ходу первичного преобразователя температуры окружающей среды.

Предлагаемое устройство по размерам, функциональным возможностям, энергозатратам, трудоемкости температурной настройки выгодно отличается от известных систем температурной стабилизации параметров электронных узлов. Кроме того, может быть выполнено в интегральном исполнении.

Формула изобретения

Устройство для термостабилизации параметров узлов радиоэлектронной аппаратуры, содержащее яервичный нреобразователь температуры окружающей среды и функциональный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью расширення области применения и повышения помехоустойчивости устройства, функциональный преобразователь содержит включенные параллельно задающие потенциометры и вклю.ченные последовательно инвертирующий и неннвертирующий усилители, причем ко входу неинвертирующего усилителя подключен выход первичного преобразователя температуры окружающей

среды, а между выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей включены потенциометры, подвижные контакты которых соединены с соответствующими узлами радиоэлектронной аппаратуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 388253, кл. G 05 F 1/56, 1973.