Стабилизатор переменного сигнала

 

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО СИГНАЛА, содержащий регулируемый элемент, включенный между вxoдны Ш и выходн1ЛУ1И выводами, два кондбнсатора , двуполярный источник опорного сигнала, усилитель рассогласов1ания , усилитель с нелинейной обратной связью, выполненной в виде двух цепей , каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода: К резистора, причем у Газанные цепи включены между входом и выходом усилителя с нелинейной обратной связью, а выход усилителя рассогласования подсоединен к управляющему входуч регулируемого элемента, при этом между выходом регулируемого элемента и входом усилителя с нелинейной обратной связью включен токозадающий резистор, отличающийс я тем, что, с целью увеличения стабильности сигнала, двуполярный источник опорного сигнала подключен средней точкой к входу усилителя с нелинейной обратной связью, а потен (Л циальными выводами - к резисторам цепи нелинейной обратной связи, конденсаторы включены между входом усилителя с нелинейной обратной связью и средними точками соответствующих диодно-транзисторных цепей нелинейной обратной связи, соединен: ными с соответствующими входами усилителя рассогласования. Oj, Is3 сз:) iNd 4;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5g G 05 F, 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1.1

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б.1

ГОСУДАРСТИЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ}ТИЙ.(21) 3375027/24-07 ,.(22) 30.12.81 (46) 30.06.83. Бюл. Р 24 (72) В.И. Чуфистов (71 ) Научно-исследовательский инсти-. тут электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена. Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.И. Кирова (53). 621.316.722.1(088.8) (56 ) 1. Гусакова P.И. и др. Параметрический стабилизатор переменного тока. — "Измерительная техника", 1977, В 9.

2. Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-109. Техническое описание по эксплуатации. 1978. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

СИГНАЛА, содержащий регулируемый элемент, включенный между входными и выходными выводами, два конденсатора, двуполярный источник опорного сигнала, усилитель рассогласования, усилитель с нелинейной обратной

;,,SU„„1026124 А связью, выполненной в виде двух цепей, каждая из которых состоит из

:последовательно соединенных диода. .и резистора, причем уКазанные цепи включены между входом и выходом усилителя с нелинейной обратной связью, а выход усилителя рассогласования подсоединен к управляющему входу. регулируемого элемента, при этом между выходом регулируемого элемента и входом усилителя с нелинейной обратной связью включен токозадающий резистор, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения стабильности сигнала, двуполярный

-источник опорного сигнала подключен .средней точкой к входу усилителя с нелинейной обратной связью, а потенциальными выводами - к резисторам цепи нелинейной обратной связи, конденсаторы включены между входом С„ усилителя с нелинейной обратной связью И средними точками соответст- Я вующих диодно-транзисторных цепей нелинейной обратной связи, соединен:.,ными с соответствующими входами усилителя рассогласования ° (:. ) 1026124

О =Ц, 0 4, О) (где О и Ьз,4 — падение напРяжения на резисторах 4 и 5, вызванное средневыпрямлениым значением стабилизируемого сигнала.) потенциалы точек

12, 13, и 14 .становятся равными и по постоянному току, B этом случае на вход дифференциального усилителя рассогласования поступает напряжение близкое к нулю, что также соответстИзобретение относится к электротехнике и может применяться в любой области техники, где необходимо иметь стабильный ток или стабильное напряжение, а именно при создании источников тестовых сигналов для 5 поверки, цифровых вольтметров высокого класса точности.

Известен стабилизатор тока, выходной ток которого слабо зависит от нагрузки..Стабилизация тока в 30 таком устройстве осуществляетсл за счет использования высокого выходного сопротивления транзисторов 1 .

Однако невысокая стабильность передаточных характеристик транзисторов обусловливает неудовлетворительную стабильность выходного тока стабилизатора.

Наиболее близким к -предлагаемому является устройство, содержащее регулируемый элемент, включенный между входными и выходными выводами, : два конденсатора, двуполярный источник опорного сигнала, усилитель рассогласования, усилитель с нелинейной обратной связью, выполнены в виде двух цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенного диода и резистора, причем указанные цепи включены между входом и выходом усилителя с нелинейной обрат- З0 ной связью, а выход усилителя рассогласования подсоединен к управляющему входу регулируемого элемента при этом между выходом регулируемого элемента и входом усилителя с нели- 35 нейной обратной связью подключен токозадающий .резистор (2j.

Недостатком такого стабилизатОра является зависимость уровня выходного сигнала от коэффициента передачи . 40 усилителя, охваченного .нелинейной обратной связью, и параметров диодов, работающих в обратном направлении, что снижает стабильность выходного сигнала.

Цель изобретения — повыаение стабильности выходного сигнала стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе переменного 50 сигнала,. содержащем регулируемый элемент, включенный между входными и выходными выводами, два конденсатора, двуполярный источник опорного сигнала, усилитель рассогласования, усилитель с нелинейной обратной связью, выполненной в виде двух цепей, каждая из которых состойт из последовательно соединенных диода и резистора, причем указанные цепй включены между входом и выходом уси- 60 лителя с нелинейной обратной связью, а выход усилителя рассогласования подсоединен с управляющему входу регулируемого элемента, при этом между выходом Регулируемого элемента 65 с

4 и входом усилителя с нелинейной обратной связью включен токозадаю щий резистор, двуполярный источник опорного сигнала подключен средней точкой к входу усилителя с нелинейной обратной связью, а потенциальными выводами — к резисторам цепи нелинейной обратной связи, конденсаторы включены между входом усилителя с нелинейной обратной связью и средними точками соответствующих диодно-Резисторных цепей нелинейной обратной связи, соединенными с соответствующими входами усилителя рассогласования.

На чертеже изображена функцио- нальная схема устройства.

К выходу усилителя 1 подключены диоды 2 и 3, последовательно с ними включены резисторы 4 и 5, образующие нелинейную обратную связь, источник 6-1 опорного сигнала, средняя точка которого подключена к входу усилителя. Источник опорного сигнала может состоять из двух аккумуляторных батарей 6-2 и 6-3, соединенный последовательно, причем точ» ка соединения батарей является сред- " ней точкой источника опорного сигнала. Конденсаторы 7 и 8 подключены к средним точкам диодно-Резистивных цепей и источника опорного сигнала.

Между,входом усилителя 1 и выходом регулируемого элемента 9 включен токозадающий резистор 10. К средним точкаМ диодно-реэистивных цепей подключены входы дифференциального усилителя 11 рассогласования, выход которого соединен с регулируемым элементом 9.

При появлении на выходе Регулируемого элемента .напряжения с номинальным уровнем усилитель, охваченный нелинейной обратной связью, также будет Работать в номинальном режиме. При этом переменная составляющая токов диодов 2 и 3, вызванная, появлением сигнала на выходе этого усилителя, протекает через конденсаторы фильтра 7 и 8. При соответствующем выборе значений конденсаторов

7 и 8 потенциалы точек 12, 13 и 14 по переменному току Равны между со-. бой. Бри наличии двуполярного источника с напряжением

1026124

Составитель С. Черныаева

Техред A.Áàáèíåö,, Корректор Г. Рааетник

Редактор Ю. Середа

Заказ 4558/40 Тираж 874 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф й.,Е. «б-»

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вует его номинальному режиму. При отклонении уровня сигнала на выходе регулируемого элемента происходит нарушение условия (1), что приводит к появлению сигнала на выходе дифференциального усилителя. Этот сигнал усиливается и, воздействуя на .регулируемый элемент, сводит возникшее отклонение к малой величине.

Устройство работает .таким образом, что всегда: выполняется условие (3). В этом случае выходное напряжение на выходе- усилителя 1 будет определяться падением напряжения на открытых диодах . ()мх )ь. .В устройстве-прототипе, где источник опорного сигнала и средняя точка диодно»реэнстнвной цепи подключаются к соответствующим входам схемы сравнения, конденсаторы фильтра включены после схем срав- нения, а резисторы диодно-резнстивных цепей подключены к .входу .Усилителя 1, выходное напряжеиие этого усилителя будет иметь значение

1 . :Ць хч="а "Я.4,aS > где. ()(4дь- - падение напряжения, вызванное падением переменной и постоянной составляющей выпрямленного напряжения. Сравнение (2) и (3 ) по-. казывает, что в предлагаемом устройстве уровень выходного напряжения усилителя 1 может .быть значительно ниже, чем в базовом объекте.

Входной ток усилителя, охваченного нелинейной обратной связью, определяется иэ выражения!

"iО "1о K где Я . значение токоэадающего резистора;

К - коэффициент передачи усилителя 1;

0 - выходное напряжение стабилизатора, 0 „, ; выходное напряжение усилителя 1 °

Средневыпрямяенное значение тока, протекающего через резисторы 4 и S можно записать в виде

3ах

« 4,e- @ 3озр (боер) (6) !

5,где tqs(- .ток диода, включенного в ,обратном направлений при подаче напряжения -(Ъэр u syx v ° Функция (()@ь ху) как известно, является возрастающей при возрастающем аргументе. При изменении. тока l, протекающего через резисторы 4. и 5, происходит изменение выходного напряжения стабилизатора. Как видно иэ выражений (4) и (5), на этот ток оказывает влияние значение коэффициента усиления и обратный .ток диодов. Это влияние уменьшается при снижении выходного напряжения усилителя с нелинейной -Обратной связью, т.е. в предлагаемом уст-.

ЗО ройстве за счет изменения места включения источника опорного сигнала и конденсаторов фильтра снижено выход:ное напряжение усилителя, что приво-дит к умевьиению зависимости вцходного напряжения стабилизатора от ко35 эффициента передачи усилителя и обратных параметров диодов и соответствующему увеличению его стабильности..