Источник стабилизированного переменного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/44 

(54) ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИЮВАННОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам калиброванного пере менного напряжения низкой частоты. Известно устройство, которое содержит задающий генератор сетки частот, блок установки выходных параметров, пересчетную схему, постоянное запоминающее устройство, цифроан логовый преобразователь, фильтр нижних частот, усилитель, аттенюатор и блок управления 11. Однако у такого источника малое время установления выходного напряжения и линейная зависимость выходного напряжения от управляющего постоянного, а также возможность получения высокой точности частоты, например, если в качестве генератора сетки частот применить синтезатор частот с кварцево стабилизацией частоты, выходное напряжение не контролируется измерительной системой об ратной связи, что обуславливает низкую точность и стабильность уровня выходного напряжения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит двухполупериодный операщ{онный детектор, вход которого подключен к выходному выводу, а выход соединен с одним нз входов узла сравнения, другой вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, причем выход узла сравнения соедшкн со входом интегрирующего усилителя, и задающий генератор 2. Недостатком известного устройства является низкая точность частоты, обусловленная применением в источнике RC - генератора, имеющего точность порядка Г-2 %. При изменении выходного напряжения больщое время установ ления выходного напряжения обусловлено тем, что напряжение )шравлення полностью создается цепью обратной связи, имеющей значительную постоянную времени (особенно на частотах порядка десятков Герц и менее). Точность выходного напряжения устройства ограничена конечной глубиной обратной связи. Все это ухудшает метрологические характеристики устройства. Цель изобретения - повышение метрологических характеристик. 386 Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения введены сумматор, линейно управляемый по уровню источник квизисинусоидального ступенчатого сигнала и фильтр нижних частот, причем один вход сумматора соединен с выходом интегрующего усилителя, другой вход - с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к управляющему входу линейно управляемо го по уровню источника квазисинусоидального стзттенчатого сигнала, тактирзт)щий вход которого соединен с выходом задающего генератоjpa, а выход через фильтр нижних частот - с выходным выводом, при этом интегрирующий усилитель состоит из интегратора, электронного ключа и блока памяти, вход интегратора подключен ко входу интегрирующего усилителя а выход - к первому входу электронного ключа, второй вход которого соединен со входом блока памяти и выходом интегрирующего усилителя, управляющий вход электронного ключа подключен к дополнительному выходу линейного управляемого по уровню источника квазисинусоидального ступенчатого сигнала. На фиг. 1 схематично представлен стабили; затор переменного напряжения; на фиг. 2 формы напряжений интегрирующего усилителя. Переменное напряжение с выходного вывода 1 стабилизатора поступает на вход двухполу периодного операщгонного детектора 2. С выхода детектора 2 преобразованное .выходное напряжение подается на первый вход угла 3 сравн ния . , где сравнивается с опорным напряжением постоянного тока, с источника 4 опорного напряжения, подключенного ко второму входу узла 3 сравнения. Сигнал рассогласования усиливается интегрирующим усилителем 5 и суммируется с опорным напряжением в сумматоре 6. С выхода сумматора 6 напряжение постоянного тока поступает на вход управления ампли тудой колебаний линейно управляемого по уро ню источника 7 квазисинусоидального сигнала, на тактируемый вход которого подаются такто вые импульсы с задающего генератора 8. Частота задающего генератора 8 определяет частоту выходного напряжения, поэтому для обеспечения высокой точности частоты задающий генератор может быть, например, выполнен в виде синтезатора частот с кварцевой стабилизацией частоты. Далее квазисинусоидальное ступенчатое напряжение через фильтр 9 нижних частот, кото рый выделяет первую гармонику ступенчатого напряжения, подается на выход устройства. « Напряжение управления изменяет выходное напряжение до тех пор, пока выходное напряжение, преобразованное детектором 3, не сравняется с опорным-напряжением источника 4. На самых низких частотах, из-за того, что значительно возрастают пульсации напряжения управления на входе линейно управляемого по уровню источника квазисинусоидального ступенчатого сигнала увеличиваются нелинейные искажения выходного напряжения, вызванные недостаточной фильтрацией интегрирующим усилителем выходного напряжения двухполупериодного операционного детектора. Для уменьшения нелинейных искажений выходного напряжения интегрирующий усилитель 5 содержит интегратор 10, электронный ключ 11 и блок 12 памяти. Напряжение 13 на выходе интегратора 10 имеет форму, показанную на фиг. 2, и состоит из постоянной и переменной составляющих. Переменная составляющая вызывает увеличение нелийейных искажений. Это напряжение поступает на вход ключа 11, который управляется сигналом 14С дополнительного-выхода источника квазисинусоидального сигнала. Сигнал 14 управления замыкает ключ 11 два раза за период на короткий промежуток времени, значительно меньший длительности периода выходного напряжения Т, в течение которого напряжение с выхода интегрирующего усилителя поступает на вход запоминающего устройства 12, выходное напряжение 15 которого хранится в течение полупериода. В результате уменьщается пульсация напряжения на выходе интегрирующего усилителя 5. Пульсации напряжения управления на входе источника 7 квазисинусоидального сигнала значительно снижаются, а следовательно, уменьщаются нелинейные искажения выходного напряжения. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить метрологические характеристики стабилизатора переменного напряжения, а кроме того, быстродействие, стабильность и точг. ность выходного напряжения. Форму91а изобретения Источник стабилизированного переменного напряжения, содержащий детектор, вход которого подключен к выходнЬму выводу, а выход соединен с одним из входов узла сравнения, другой вход которого. подключен выходу источника опорного напряжения, причем выход узла сравнения соединен со входом интегрирующего усилителя, и задающий генератор, отличающийс я тем, что, с цеутью повыщения метрологических характеристик, в него введены суммаГор, линейно управляемый по уровню источник квазисинусоидального ступенчатого сигнала и фильтр нижних частот, причем один вход сумматора сое динен с выходом интегрирующего усилителя, другой вход - с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к управляющему входу линейно управляемого по уровню источника квазисинусощального ступенчатого сигнала, тактируемый вход которого соединен с

выходом задающего генератора, а выход через фильтр нижних частот с выходным выводом, при зтом интегрирующий усилитель состоит из интегратора, электронного ключа и блока памяти, вход интегратора подключен ко входу интегрирующего усилителя, а выход к первому входу электронного ключа, второй вход которого соединен со входом блока памяти и выходом интегрирующего усилителя, управляющий вход электронного ключа подключен к дополнительному выходу линейно управляеМоГ

75

го Ко уровню источника квазисниусощального сту1|енчатого сигнала.

I1

-

I Источники информации, пртфпые во внимание при экспертизе

|. Маслов Н. В. и Ругаленко Ю. В. Функциональные характеристики выходных сигналов цифровых генераторов. Техника средства связи, 1978, вып. 6.

47/

73

W

3

фиг. 7

Уг

п

п

зг/

гт

t

1

п

;5

(pu&.t