Способ усиления действующего значения искаженного по форме напряжения
2ОЗУУО
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлсно 14.VI I.1966 (№ 1091632/26-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 09,Х.1967. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 28.ХП.1967
Кл. 21е, 30)10
21е, 30!30
МПК б 01г
Ci 0lr
УДК 621.375;621.317,725 (088.5) Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
A. Д. Ниженский и Ю. А. Скрипник
Институт электродинамики AH УССР
Зая витель
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ
ИСКАЖЕННОГО ПО ФОРМЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Известны способы усиления искаженных по форме напря>кений, основанные на апериодическом усилении мгновенных значений.
Для стабилизации апериодического усиления напряжений применяют глубокую отрицательную обратную связь. С целью исключения самовозбуждения в усилителях с глубокой отрицательной обратной связью используют фазокорректирующие звенья, ограничивающие частотный диапазон, что ведет к дополнительным искажениям формы в тракте усиления при усилении искаженных по форме напря>кений. При усилении напряжений с большим коэффициентом амплитуды также возникают дополнительные искажения формы из-за нелинейности амплитудной характеристики выходных каскадов усилителя.
Предложенный способ позволяет расширить частотный диапазон и увеличить допустимое значение коэффициента амплитуды усиливаемых напряжений.
Это достигается тем, что входное напря>кение и часть усиленного выходного напряжения поочередно подают на вход квадратичного детектора, переменное напряжение которого усиливают, синхронно детектируют и используют для автоматической перестройки коэффициента усиления до значения, при котором действующее значение вь|ходпого напряжения усилителя la заданное делителем число раз больше входного напряжения.
Сущность предложенного способа усиления действующего значения иокаженного по фор5 ме напряжения поясняется структурной схемой устройства для его осуществления, показаной на чертеже.
Устройство содержит апериодический усилитель 1, вольтметр 2 действующих значений, 10 учсилитель 8 напряжения, автомати«ческий двухполюсный коммутатор 4, квадратичный детектор 5, усилитель б переменного напряже,-птя, синхронный детектор / и источник 8 коммутирующего напряжения.
15 Входное напряжение Ui усиливается апериодическим усилителем 1 и измеряется вольтметром 2 действующих значений. С помощью делителя напряжения 8 .выходное напряжение U> усилителя 1 делится на число
2О раз, равное номинальному значению коэффициента усиления усилителя. Выходное напря>кение U, делителя 8 и входное напряжение
Ui усилителя 1 поочередно воздействуют тна квадратичный детектор 5 через непрерывно работаюший двухполюсный коммутатор 4. На выходе детектора 5 образуется переменная составляющая U;, частоты коммутации, амплитуда которой пропорциональна разности квадратов действующих значений коммутц30 руемых напряжениш Ui: и U„ - . Разностное на203770
15 (6) n=l
Р1, =д,, 1
Типограгрия, пр. Сапунова, 2 гряжение U„.- усиливается усилителем о переменного нап1)яжения и выпрямляется си. 1хронным детектором 7. Выпрямленное напряжение U> поступает на усилительные элементы усилителя J и изменяет его коэффициент усиления. При достаточно большом значении коэффициента усиления усилителя действующее значение усиленного напряжен11я
U2 больше действу1ощего значения входного напряжения Ul в число раз, равное коэффициенту деления делителя 8 незазисимо от формы амплитудной и частот ной характеристик апериодического усилителя 1. Если бы усилитель 1 имел линейную амплитудную и равномерную частотную характеристики, то его выходное напряжение можно было бы представить в,виде равенства 2 (О KU1 Ук з1п (Я <О + $ ) (1)
n=1 где К вЂ” коэффициент усиления; п
W„= —" — относительные уровни гармои нических составляющих вход ного напряжения; а показания вольтметра действующего значения были бы равны а = CU7 = j 2 Cuir„r! (2) л=1 где С вЂ” конструктивная постоянная вольтметра.
При реальных характеристиках усилителя 1 его выходное напряжение будет иметь вид
U () Ulg K% и з1п (тт св + тп), (3) где ʄ— коэффициент усиления для п-ой гармоники. Показания вольгметра будут равны а = СЬ1 „ E(„g (4)
n=l
Обычно погрешности измерения возникают из-за нелинейности амплитудной характеристики и завала частотной характеристики усилителя ат) и.
11 рассмотренном "ffOc00P усил ениЯ уси ли: с.1ь 1 подстраи вается разностным иапряже нием
5 в -, (, (1) U3 (t)j (5) где р, — коэффициент передачи квадратичного детектора б.
Так,как система автоподстройки коэффициента усиления усилителя 1 является стати-1еской системой регулирования, то при достаточно большом значении коэффициента усиления усилителя б U„- — О. Отсюда с учетом равенств (1), (3) и (5) получаем
a =Л/1 1 „Ж „= СИ1К", Ю „= а
i!огрешность усиления будет определяться
20 допустимой величиной статизма системы регулирования, исходя из устойчивости системы регулирования, и может быть сведена до
01 — 02%.
Предмет изобретения
Способ усиления действующего значения искаженного по форме напряжения, основанный на апериодическом усилении мгновеноО ных значений входного напряжения, при котором входное напряжение и ча сть усиленного выходного напряжения сравниваются, а их разность используется для стабилизации коэффициента усиления, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и увеличения допустимого значения коэффициента амплитуды усиливаемых напряжений, входное напряжение и часть усиленного выходного напряжения поочередно подают на
40 вход квадратичного детектора, переменноенапряжение которого усиливают, синхронно детектируют и используют для автоматической перестройки коэффициента усиления до значения, при котором действующее значение выходного напряжения усилителя в заданное делителем число раз больше входного напряжения.
Составитель Г. Н. Кучеренко
Редактор Е. Кречетова Текред Т. П. Куриако
Корректоры: Jl. В. "г!аделяева и С. Ф. Гоптаренко
Заказ ЗЗВ1 В Тира,к 535 Подписное
1il-П liiili 1:",огинте;а по дедам изобретений
li откнытнй кри Совете Министров СССР. жсква, Центр, пр. Серова, д. 4
