Усилитель постоянного тока типа м-дм

 

Изобретение относится .к радиотехнике . Цель изобретения - уменьшение и стабилизация уровня коммутационных помех. Усилитель содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока , демодулятор 3, фильтр 4 нижних частот, опорный генератор 5, источник 10 питания, блок 11 задержки, трансформаторы 12 и 13, двухтактньй 1д каскад 14, Введены делители частоты (ДЧ) 6 и 7, импульсный преобразователь напряжения (ИПН) 8, выпрямитель с фильтром 9. Отношение коэф. деления ДЧ 6 к коэф. ДЧ 7 равно п, где п 1,3,5... при использовании прямого выхода ДЧ 7 и , 1/4, 1/6... при использовании инверсного выхода ДЧ 7. При ,3... обеспечивается прохождение через открытый дёмодулят-ор 3 одинакрвого числа импульсов помехи с положит, и отриц. амплитудами, к-рые компенсируют др. друга. При , 1/4... переключение ИПН 8 происходит в те моменты, когда демодулятор 3 закрыт. Оставшаяся некомпенсированная помеха имеет постоянную величину и местоположение и м.б, учтена при регулировке усилителя. 4 ил, f/gM (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)4 Н 03 1 3 38

Фиг,l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4101535/24-09 (22) 11.05.86 (46) 23.04.88. Вюл. Р 15 (72) А. И. Вервейко, П. В. Гудков и В.И.Тараненко (53) 621.375.024(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1040594, кл. Н 03 F 3/38, 1983, (54) YCKIHTEJIb ПОСТОЯННОГО ТОКА ТИПА М-ДМ (57) Изобретение относится к радиотехнйке; Цель изобретения — уменьшение и стабилизация уровня коммутационных помех. Усилитель содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, демодулятор 3, фильтр 4 нижних частот, опорный генератор 5, источник 10 питания, блок 11 задержки, трансформаторы 12 и 13, двухтактный

„„SU„1390778 каскад 14. Введены делители частоты (ДЧ) b и ?, импульсный преобразователь напряжения (ИПН) 8, выпрямитель с фильтром 9. Отношение коэф. деления ДЧ 6 к коэф. ДЧ 7 равно и где п==1,3,5... при использовании прямого выхода ДЧ 7 и n=1/2, 1/4, 1/6... при использовании инверсного выхода ДЧ 7.

При п=1,3... обеспечивается прохождение через открытый демодулятор 3 одинакрвого числа импульсов помехи с положит. и отриц. амплитудами, к-рые компенсируют др. друга, При

n=1/2, 1/4.. ° переключение ИПН 8 происходит в те моменты, когда демодулятор 3 закрыт. Оставшаяся некомпенсированная помеха имеет постоянную величину и местоположение и м.б. учтена при регулировке усилителя.

4 ил.

1390778

Изобретение относится к радиотех нике, а именно к усилителям постоянного тока типа M-ДМ с гальванической развязкой по питанию, и может быть использовано в различных устройствах автоматики и измерительной техники, в частности в радиоиэмерительной технике для усиления сигналов термопарных преобразователей. 10

Цель изобретения - уменьшение и стабилизация уровня коммутационных помех.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема усилителя посто- 1> янного тока типа M-ДМ для n=i,3,5...; на фиг. 2 — то же, для п=1/2,1/4, 1/6...; на фиг ° 3 — временные диаграммы, поясняющие работу усилителя; на фиг. 4 — электриче.ская принципи,альная схема импульсного преобразователя напряжения.

Усилитель постоянного тока (УПТ) типа M-ДМ содержит модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, демодулятор 3, фильтр 4 нижних частот, опорный генератор 5, первый 6 и втсрой 7 делители частоты, импульсный преобразователь 8 напряжения, выпрямитель с фильтром 9, источник 1О 30 питания, блок 11 задержки, первый 12 и второй 13 трансформаторы, двухтактный каскад 14.

Усилитель работает следующим образом. 3Г

При подаче питающего напряжения на вход импульсного преобразователя S напряжения он запускается и начинает работать в автоколебательном режиме, преобразуя поступающее напряжение 411 питания в напряжение питания, необходимое для.работы УПТ, которое подается на модулятор 1, усилитель 2 переменного тока, демодулятор 3, опорный генератор 5, делители 6 и 7 частоты.

Импульсы опорного генератора 5 поступают на входы делителей 6 и 7 частоты. С выхода первого делителя 6 частоты импульсы поступают на управляющие входы модулятора 1 и демодулятора 3. С выхода второго делителя 7 частоты импульсы поступают на управляющие входы импульсного преобразователя 8 напряжения, который при этом .переходит из автоколебательного режима работы в режим управления импульсами с второго делителя 7 частоты.

Основными помехами в УПТ типа

М-ДМ являются импульсные помехи, возникающие в моменты переключения импульсного преобразователя 8 напряжения. Так как опорный генератор 5 и импульсный преобразователь 8 напряжения имеют частоты, которые изменяются в зависимости от условий эксплуатации и с течением времени, помехи наводятся на входе усилителя 2 переменного тока, его элементах и элементах демодулятора 3 и фильтра 4 низкой частоты в различные моменты времени относительно моментов переключения.

Особую опасность представляют помехи, наводимые на входе усилителя 2 переменного тока, которые затем усиливаются. Если эти помехи наводятся в момент времени, когда демодулятор 3 пропускает сигнал с усилителя 2 переменного тока на фильтр 4 низкой частоты, на выходе последнего присутствует усиленная импульсная помеха. Если помеха наводится в момент времени, когда демодулятор закрыт, то на выход

УПТ она не проходит. Это приводит к тому, что из-за изменения частоты опорного генератора 5 и импульсного преобразователя 8 количество помех, приходящихся на моменты времени, когда демодулятор 3 открыт, меняется и на выходе УПТ присутствует переменная помеха с частотой, определяемой биением частоты опорного генератора и импульсного преобразователя напряжения. Установка на выходе УПТ управляемого фильтра существенно не изменяет картины, а лишь уменьшает интервалы времени, в которые появление импульсной помехи от импульсного преобразователя возможно. Однако уменьшить эти интервалы до величин, которыми можно пренебречь, нельзя, так как произойдет искажение импульсов, проходящих через фильтр с управляемой постоянной времени. Поэтому наиболее надежным и простым способом борьбы с пбмехами от импульсного преобразователя напряжения является синхронизация работы опорного генератора и импульсного преобразователя напряжения, т.е. стабилизация уровня помехи на выходе УПТ. !

Таким образом, в предлагаемом УПТ в том случае, когда частота импульсного преобразователя 8 напряжения равна или больше частоты модуляции и демодуляции сигнала, выполняется условие, при котором обеспечивается прохождение через демодулятор (в мо1390778 менты, когда он открыт) в каждый период одинакового количества импульсов, имеющих один и тот же знак, в одно и то же время.

Если n=1 З,S, где и — отноше5 ние коэффициента деления первого делителя частоты к коэффициенту деления второго делителя частоты, то в предлагаемом УПТ обеспечивается прохождение через открытый демодулятор одинакового числа импульсов помехи с положительной и отрицательной амплитудами, которые компенсируют друг друга, что приводит к уменьшению уровня 15 помех. На диаграммах (фиг. 3) представлено положение импульсов помехи на входе демодулятора 3(а), показан выходной сигнал, когда частоты демодулятора и импульсного преобразова- теля напряжения несинхронизированы (б), представлено положение импульсов помехи на входе демодулятора

3(в) и выходной сигнал УПТ в случае, если частоты демодулятора 3 и импульсного преобразователя 8 напряжения синхронизированы и при этом п=3(г), За период усиления на выход проходит одинаковое число помех положительной и отрицательной полярностей и при усреднении фильтром 4 нижних частот на выходе УПТ результирующий сигнал от усиленных помех близок к нулю.

При n=1/2, 1/4, 1/6... переключение импульсного преобразователя 8 напряжения происходит в те моменты времени, когда демодулятор 3 закрыт. Это обеспечивается за счет инвертирования импульсов управления импульсным преобразователем 8 напряжения, при этом используется инверсный выход второго делителя 7 частоты, а также за счет сдвига импульсов управления импульсным преобразователем 8 45 напряжения с помощью блока 11 задержки на величину, превышающую длительность фронта переключения модулятора 1 и демодулятора 3. !

На диаграммах (фиг. 3) представлено положение импульсов помехи в случае, если частоты демодулятора 3 и импульсного преобразователя 8 напряжения синхронизированы, n=1/2 и моменты переключения сдвинуты (д), а также показано напряжение выходного сигнала УПТ в этом случае (е).

При n=1/2, 1/4, 1/6 ... оставшаяся нескомпенсированная помеха имеет по-. стоянную величину и местоположение и может быть учтена при регулировке УНТ. Однако при различных механических воздействиях на прибор (вибрация), когда возможно некоторое смещение проводов питания и сигнальных (емкостная связь между которыми приводит к появлению импульсных помех), изменяется амплитуда помех, а значит и величина выходного сигнала от помех, поэтому более предпочтителен случай, когда n=1,3,5»...

Формула изобретения

Усилитель постоянного тока типа

М-ДМ, содержащий последовательно соединенные модулятор, усилитель переменного тока, демодулятор, фильтр нижних частот, а также опорный генератор и источник питания, о г л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения и стабилизации уровня коммутационных помех, между выходом источника питания и шинами питания модулятора, усилителя переменного тока, демодулятора и опорного гене-. ратора введены последовательно соединенные импульсный преобразователь напряжения, имеющий гальваническую развязку по выходу и входу управления, и выпрямитель с фильтром, между выходом опорного генератора и входами управления модулятора и демодулятора введен первый делитель частоты, а между выходом опорного генератора и входом управления импульсного преобразователя напряжения введен второй делитель частоты, шины питания перво

ro и второго делителей частоты объединены и подключены к шине питания опорного генератора, при этом отношение коэффициента деления первого делителя частоты к коэффициенту деления второго делителя частоты равно и, где и, где n=1,3,5,... использовании прямого выхода второго делителя частоты и n=1/2, 1/4, 1/6, ° ° ° при использовании инверсного выхода второго делителя частоты.

1390778

Ф ых

1390778

Составитель Н.Дубровская

Редактор Н.Тупица Техред H.Bepec Корректор О.Кравцова

Заказ 1783/55

Тираж 928

Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4