Патент ссср 153309

 

Класс Н 02m; 21а4, 71

Н 02m; 21а>, 42

Ro 153309 сссР ссвфзц., )l г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа J8 89

Л. Я. Мизюк и П. М. Сопрунюк фАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Заявлено 12 марта 1962 г. за № 768792/26-9 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 5 за 1963 г.

Известны фазочувствительные выпрямители, собранные по кольцевой схеме на полупроводниковых диодах, с источником опорного напряжения, вырабатывающим биполярные импульсы.

Отличие предлагаемого фазочувствительного выпрямителя от известных состоит в подключении опорного напряжения к выпрямителю через два ограничителя, на входе одного из которых включена фазосдвигающая цепочка, обеспечивающая получение фазового сдвига на — ", где п — номер подавляемой нечетной гармоники. Это дает возможп ность повысить эффективность подвления гармоник, вносящих наибольшую погрешность в измерения. Кроме того, для исключения погрешности, создаваемой смещением нулей опорного сигнала, в кольцевую схему включены источники постоянного напряжения. запирающие диоды выпрямителя в промежутках между импульсами опорного сигнала.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого фазочувствительного выпрямителя; на фиг. 2 — форма кривой опорного напряжения при подавлении третьей гармоники; на фиг. 3 — искаженная форма кривой опорного напряжения при работе выпрямителя на инфразвуковых частотах до сложения напряжений и после сложения; на фиг. 4 — блок-схема фазочувствительного вольтметра.

Для эффективного подавления нечетных гармоник, например третьей, необходимо изменить проводимость фазочувствительно"0 выпрямителя по закону

4 / 1 1

2 = о — Icos sino>t + — cos Зк sin За(- — cos 5 sin он 1 + ....

3 5 ¹ 153309

Формирование опорного напряжения производится посредством сум IHрования двух сдвинутых между собой на угол 2и прямоугольных напряжений, получаемых путем ограничения синусоидального напряжения.

Изменяя угол а до значения, при котором cos ла обращается в нуль, можно получить форму опорного напряжения, обеспечивающего подавление любой нечетной гармоники.

При работе выпрямителя на инфразвуковых частотах подавление нечетных гармоник осложняется тем, что в емкостных переходах плоские вершины импульсов опорного напряжения искажаются. Суммирование напряжений UI u U- приводит к тому, что в интервалах между импульсами происходит смещение нуля на величину AU. Чтобы обеспечить высокую степень подавления гармоник при коммутации фазочувствительного выпрямителя опорным напряжением искаженной формы, необходимо в промежутках времени между импульсами опорного напряжения запирать диоды 1 4 выпрямителя. Для этого в схему выпрямителя небоходимо ввести источники 5 — 8 постоянного напряжения.

Величина э.д.с. источников постоянного напряжения должна превышать уход нулей AU и быть несколько большей напряжения сигнала U, с тем, чтобы в промежутках между импульсами опорного напряжения

UII по цепи сигнала все диоды (1, 2 или 8, 4) были заперты. Если на фазочувствительный выпрямитель поступает, например, напряжение

U, = U,,sin(8+ р,)+ U„sin(3 8+ р,), то выходной ток детектора будет выражаться зависимостью

4 Г . 1 1

I = о — (cosa, sin 8 + — cos 3 sin За/ + — cos 5a sin 5o>t + ....

3 5 (U, sin (u>t+,) + U„sin (3 8+ р,)).

Если разложить произведения типа соза sin neo sin m o, то постоянную составляющую дадут лишь члены с равными частотами. При различии частот получаются комбинационные составляющие, которые фильтруются выходным фильтром (конденсаторы 9, 10) и не влияют на измерительный прибор 11.

Для исключения влияния третьей гармоники достаточно выбрать

1 а= —. Тогда член — соз За з1п3о1 обращается в нуль, а с остальными

6 3 членами третья гармоника не может дать постоянной составляющей тока HB выходе выпрямителя. Чувствительность фазочувствительного выпрямителя по основной частоте несколько при этом уменьшается (на величину со — "=0,866, что составляет примерно 14%).

Работа фазочувствительного выпрямителя в схеме фазочувствительного вольтметра, обеспечивающего эффективное подавление одной из высших нечетных гармоник, например третьей, заключается в следующем.

Исследуемый сигнал U, подается на фазоинвертор 12, снимаемые парафазные напряжения с которого подаются через катодные повторители 18 и 14 на фазочувствительный выпрямитель 15. Опорное напряжение Uo поступает на один ограничитель 1б и на фазосдвигающую

2 = цепочку 17, обеспечивающую поворот фазы на угол, а затем — на второй ограничитель 18. После ограничителей прямоугольные напряжения суммируются и полученное напряжение заданной формы через катодный повторитель 19 подается на фазочувствительный выпрямитель 15. На выходе его включен измерительный прибор 11. ъ — 3 № 153309

Предмет изобретения

1. Фазочувствительный выпрямитель, выполненный по кольцевой схеме на полупроводниковых диодах и снабженный источником опорного напряжения вырабатывающим биполярные импульсы, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности подавления одной, например третьей, гармоники сигнала, источник опорного напряжения подключен к фазочувствительному выпрямителю через два ограничителя, на входе одного из которых включена фазосдвигающая цепочка, создающая фазовый сдвиг, равный, где п — номер подавляемой и нечетной гармоники.

2. Фазочувствительный выпрямитель, выполненный по п. 1, отл ич а ю шийся тем, что с целью исключения погрешности, создаваемой смещением нулей опорного сигнала, в кольцевую схему включены источники постоянного напряжения, служащие для запирания диодов выпрямителя в промежутках между импульсами опорного сигнала. № 153309

Vf++

Фиг 3

seQ

Нт

Фиг Ф

Составитель lO. И. Теснек

Техред Т. П. Курилко Корректор И. А, Шпынева

Редактор Кутафина

Типография, пр. Сапунова, 2, Поди, к печ. 16/IV — 63 г. Формат бум. 70 X 108 /1с Объем 035 нзд. л.

Зак 935/4 Тираж 900 Цена 4 коп, ЦНИИПИ Государственного Комитета по делам изобретено-:й и открытнй СССР

Москва, Центр, проезд Серова, д, 4.