Калибратор переменного напряжения Советский патент 1982 года по МПК H03L5/00 

Изобретение относится к электро- радиоизмерениям и направлено на соз дание низкочастотных генераторов калибраторов напряжения переменного тока. Известны калибраторы переменного напряжения, содержащие задающий генератор, регулирующий элемент и измерительный преобразователь, вход которого подключен ..к выходу регулирующего элемента, а выход через инерционное звено, осуществляющее усреднение, по времени подключен к управляющему входу регулирующего элемента l . Недостатком устройства является то, что в нем для уменьшения коэффициента гармоник на выходе прихо дится увеличивать постоянную времен инерционного , но при заданном кгзэффициенте стабилизации быстродей ствие такого устройства уменьшается пропорционально увеличению постоянной времени инерционного звена. Наиболее близким техническим решением к изобретению является прецизионный генератор-калибратор переменного напряжения, содержащий задающий генератор, выход которого соединен со входом регулирующего блока, выходом соединенного с выходной клеммой устройства через усилитель мощности, дифференциальный компаратор действующего значения напряжения, два входа которого подключены соответственно к источнику опорного напряжения и выходной клемме устройства, а выход - через дифференциальный усилитель рассогласования к управляющему входу регулирующего блока 2 . В этом генераторе-калибраторе невозможно одновременное снижение коэффициента гармоник и увеличение быстродействия при заданном коэффициенте стабилизации системы. Целью изобретения является снижение коэффициента гармоник и увеличе3ние быстродействия калибратора переменных напряжений при заданном коэффициенте стабилизации. Поставленная цель достигается тем, что в каллбратор переменного напряжения, содержащий задающий гене ратор, выход которого соединен со входом регулирующего блока, выходом соединенного с выходной виной через усилитель мощности, компаратор, два входа которого подключены соответственно к источнику опорного напряжения и выходной шине, а выход через усилитель рассогласования к управляющему входу регулирующего блока, введены последовательно включенные между выходной шиной и вторым входом усилителя рассогласования регулируемый аттенюатор, интегратор, блок умножения, второй вход которого подключен к выходной шине, и раздели тельный конденсатор. На чертеже изображена блок-схема калибратора переменного напряжения. Выход задающего генератора 1 соединен со входом 2 регулирующего блока 3, а его выход соединен со вхо дом усилителя мощности 4. К выходной шине 5 устройства подключен вход 6 компаратора 7, вход 8 которого подключен к источнику 9 опорного напряжения , а выход соединен с инвертирую щим входом 10 усилителя рассогласования 11. Выход усилителя рассогласо вания I1 соединен с управляющим входом 12 регулирующего блока 3. Выход устройства соединен со входом регулируемого аттенюатора 13, выход кото рого через интегратор 14 соединен со входом 15 блока умножения 16. Вход 17 блока умножения 6 соединен с выходом устройства, а его выход че рез разделительный конденсатор }8 соединен с неинвертирующим входом f9 усилителя рассогласования 11. Работает прецизионный генераторкалибратор следующим образом. Сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на выходйую шину 5 через регулирующий блок 3 и усилитель мощности 4. Управляющий сигнал для регулирующего блока 3 образуется на выходе усилителя рассогласования 11, на входы которого поступают сигналы с выхода компаратора 7 и через разделительный конденсатор 18с блока умножения 16, на один вход которого поступает сигнал с выхода шины 5 непосредственно, а на дру4гой - через регулируемый аттенюатор 13 и интегратор 14. Математически можно доказать, что если постоянную времени интегратора 14 выбрать равной постоянной времени компаратора 7, то напряжение второй гармоники на выходе блока умножения будет равно напряжению второй гармоники на выходе компаратора,причем это оказывается справедливым для всех частот. Принципиально важно, что на выходе блока умножения 16 постоянная составляющая отсутствует. Введение же разделительного конденсатора 18 объясняется необходимостью устранения возможного дрейфа по постоянному току дополнительно введенных регулируемого аттенюатора 13, интегратора 14 и блока умножения 16. При равенстве коэффициентов передач по входам усилителя рассогласования происходит полная компенсация вторых гармоник с выходов соответст венно компаратора и блока умножения, поэтому на управляющем входе регулирующего блока будет иметь место лишь напряжение, пропорциональное отклонению действующего значения выходного напряжения калибратора относительно опорного. Таким образом, в данном калибраторе переменного напряжения устраняется известное противоречие между коэффициентом гармоник, быстродействием и коэффициентом стабилизации систе1мы, что обеспечивает при заданном коэф4мциенте стабилизации возможность исключения паразитных гармонических составляющих в спектре выходного сигнала при максимальном быстродействии систи ы автоматической стабилизации и калибровки. Формула изобретения Калибратор переменного напряжения, содержащий задающий генератор, выход которого соединен со входсм регулирующего блока, выходом соединенного с выходной шиной через усилитель мощности, компаратор, два входа которого подключены соответственно к источнику опорного напряжения и выходной пмне, а выход через усилитель рассогласования к управляющему входу регулирующего блока, о тличающийся тем,

что, с целью снижения коэф(}в{циента гармоник и увеличения быстродействия в него введены последовательно включенные между выходной шиной и вторым входом усилителя рассогласования регулируемый аттенюатор, интегратор, блок умножения, второй вход которого подключен к выходной шине, и разделительный конденсатор.

900464«

, Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе

. Красилов Ю.Д. Автоматическая регулировка и стабилизация усиления J транзисторп 1Х схем. М., Советское радио, 1977, с. 176.

2. Фомичев Ю.М. Источник калИброванного напряжения ГК-.JO. Известия ГПК, т. 270, Томск, изд-во 1ГУ, 1973.