Патент ссср 317037
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сотов Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельсгва ¹
МПЕ. G 05Ь 1/01
Заявлено 29.1.1970 (№ 1398628/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень ¹ 30
Дата опубликования описашгя 27.1.1972
УДК 681.325.66 (088.8) Авторы изобретения
М. Б. Лейтман и М, Б. Гладштейн
Смоленский филиал Московского энергетического института
Заявитель
Н УЛ Ь-ОРГАН
Изобретение может быть использовано в информационно-измерительной и импульсной технике.
Известные нуль-органы, работающие в широком температурном диапазоне, состоят из схемы сравнения, которая в зависимости ог знака разности постоянных напряжений, подаваемых на ее вход, дает на выходе импульс положительной или отрицательной полярности и усилителя переменного напряжения, усиливающего выходной импульс схемы сравнения и практически свободного от дрейфа нуля.
Быстродействие таких нуль-органов ограничивается наличием реактивных элементов как в схеме сравнения, так и в усилителе переменного напряжения. Если применить в качестве усилителя переменного напряжения усилитель с непосредственными связями и тем самым исключить реактивные элеме ITbi, необходимые для связи между каскадами усилителя, то быстродействие нуль-органа будет ограничено, в основном, разделительным конденсатором схемы сравнения.
Данный конденсатор после одного или серии однополярных импульсов высокого уровня не успевает за время между сиихронизирующими импульсами разрядиться, т. е. возвратиться к своему исходному состоянию, соответствующему нулевому сигналу на входе нуль-органа. В этом случае импульс малого уровня, следующий за одним .или серией импульсов высокого уровня, может быпгь не различим на выходе нуль-органа.
5 Для повышения быстродействия нуль-Ор13на предлагается использовать специальную трансформаторную схему сравнения, в котоPOll ПОСЛЕ КЯЖДОГО ИХ!П 7b03 11PO:1С\ОДИ IIPilнудительное восстановление исходного состоя10 иия трансформатора.
На чертеже представлена схема иредл»Гас. !ОГО н\ 7b-орГана.
Схема сравне!иия состоит из трансформатора на ферритовом кольце Тр с пятью один»15 ковыми обмотками и ДвУх ключей К! и Кз.
Пусть на входы 4 и Б пода!отея положиTo7bIIbIo постоянные напряжения, ир! 1011 ! л ) с! в, До прихода импульсов, управляющ:Ii ключами К! и Кз, кл!Очи «разомкнуTbl», 20 110 Обмоткам 1, 2, 8 и 4 ТОк не !тротекает.
С приходом управляющего ю!пульса на ключ
К! ключ переходит в состояние «замкнуто» и по обмоткам 1 и 2 протекают токи 1, и 1, T3i к3к Обмотк:1 1 11 2 II3>IOT31!b! 130 I pO If!0, 25 результирующая Н, напряженносп магнитного поля равна Н! .=Н! — Нз, где H! — напряженность, создаваемая обмогкой 1;
Нз — напряженность, создаваемая обмот30 кой 2.
Под действием этой апряже и н о., ) Г01) I ca!-!
Hi<< 1!е)3емагн Гчивается l! на выход; сй об . Отке трансформатора появптсг! Нзп)у:):.с:,; ожительпой полярности (!7р)! Ь .,3 (Ь В на выходной обмотке трансформагo02 шгпш! я
EJ TI JhC OTpJ!II2TP, J)>)IOEI 107Hp)l0CT1l ПО Oi i i чании управляющего »)пульса ключ Л! p;))мыкается, замыкается на время >i> ключ К3 и по обмоткам 8 и 4 протекают то<и 1 и I;.
Обмотки 8 и 4 намотаны встречно по отношению к обмоткам 1 и 2, так что рсзульгпрующая напряженность, создаваемая сбмо-ками 3 и 4, стремится создать в сердепшкс поток противоположного I!BI)pa!3лепия.
Это позволяет значительно быстрее возвратить трансформатор в исходное состояние, при котором магнитный поток в сердс п!ике и напряженность поля равны нулю. При определенных сопротивлениях RI =-R =R;)=Л =
= 1<., определенных индуктивностях L, = L3—
=1з=14=L и длительности импульса упразляющего ключом К) — T —,, можно вь)брать определенное значение 4-,, прп котором время возвращения трансформатора в исходпос состояние будет минимальным. Так )!рп 1=
=0,5 ягн, 1< — 20 ко,11, t -„-, > 2 .)!ксек, требуемая величина 4г., =1,8,ясек.
Выходные импульсы трансформатора усилива)отся усилителем с непосредственными связями, собранным на транзисторах Т! — Т.
Усилитель при помощ<и цепи РЯБС! охвачен глубокой отрицательной связью по постоянному току.
Для того чтобы на выходной сигнал нульоргапа не влияли усиленные всплес)<и напряжен)ия, возникающие при коммут ции ключа К), а также импульс напряже.ièÿ, возникающий при замыкан<ии ключа К, сигнал усилителя подается на стробирующпй:<л)оч, собранный на транзисторе Т:„который rip0пускает па выход нуль-органа только среднюю часть усиленного импульса, воз. шкспощего в обмотке о при замыкап!ш кгпоча К!.
Следует от)мет)ить, что ocTBTO>i:!ые на гряжения ключей, коммутирующих обмотки 1 и
2, а также 8 и 4 взаимно компенсируются.
Действительно, токи, возникающие .)од действием этих напря1кений, создают Встре шо направленные потоки, в результате чего на выходной обмотке трансформатора при à —
= Ув импульс не появится. сОЛ ;BE! 1<0.,I:)Енса,ПЯ П))Е!. .П 0 В .".7",Час .. 2 ВЕН" .l Вс. ОС Гa ГО )1>I. < Н с;П)3ЯЖЕНИ 11. Ь.lн.>НИ )Пl
)n Вс;пгчппе остатосп)ь!31:1 ) B .Ipÿæp) I>33!è об.I адаlот Т)321 зи. TG)31>I, входящие 13 СОСТВВ ОдI 0-о:I того . с ш;тсграль:10! о прсрывателя, ч. О;! .:сзволяс; 1>с loльзова;ь эт 1 тp21!BJ!cToРЫ ".К".ас!ЕС13= СаМОСтОЯТЕЛЬНЫ . КЛЮЧЕЙ ДЛЯ
i Одк,!!otic,:1)B обмоток -pa) сформатора. Бла0>EIp- .:э..-о !у уда< тся о.ущесгвить поте:шит!3 ал)н ос (бестрапсформатор)30е) управл ние кл)очами, подавая 3>права!1пощ))й Гпп)!ал отно)итсльно ",ОшеГО коллекTOpa, 2 ."акже знач)4, с:ILH<3 Ослсlо;lть Всплески н2Н))ЯженпЯ, 00РВзу!ощпеся прп коммуl ап:ш бескоигакт:!ых
15 к;! )ос!Си.
Лабораторные пспыта:!ия пред.721 aåìoII
)3смы пуль-орга!ia дали следу)ощпс результа гы.
Постояш!ые напряжения, подаваемые па
20 ВхОд, пззгепя)отся QT 0 Qo 6 s. Ч,3cTBHTP 7!>1 ОС)Ь Ну 1Ь-О)ЭГ2Н с. О, 1 ЛЕ. ЬЫС р0 7ЕйСI ВНЕ нуль-органа — -100 яксек> это значит, что;!о7С II:)7B-!II i ci ВХС . )3 2ЗПОС1 ))ОГО !Ia))P J!JI 6 в, нуль-opl Bï :cpcç )00 tcck прав)ь7ьг!О раз25 .-ш!ае разно ть вход)!ых c)!I налоз в 0,1 )!е гпобой !Inëÿp:!ñсти. Входное cÎ)1)JOTEJВлсние НУЛЬ-ОРГси 2 3 МОМЕНТ ЗВМЬП<аНИЯ КЛЮЧЕЙ К! J<.-- .0 ко.)1, среднее за период следовагп)я К03)МУТИ)3У)ОЩИХ !!3П)3ЛЬГОВ ВХОДНОЕ СО!:РОТИ13З0 ление 200 0.)1, 1гуль-орган указа:!ные: арактсрнстш<: пмеег В диапазоне температур от — 60 до +60 С. Предмет изобретения Нуль-орган, содержащий схему сравнения :-)а двух структурно компенсированных ключа.;, к Выходм которой подключен усилите73 40 переменного напряжения с непосредственны;, и связя3гп! и с!Оооирующий ключ, от;гича.ощ!1)!ся тем, ч-о, целью повышения быстродействия и Toчности и упрощения схемы управления ключами> схема сравнения содер45 кит пг!т):обмоточный трап;форматор, одна 001)JO) 0 )3J>I Д 13 >> . < . Т Р „" КГ У)3 Н О К 0 3i JI C J I C H P О В 2 П П Ы 3К К;1 Ю I С !1, причем в ках;дой паре выходные эмиттеры 50 к:по га подсосд)::,епы к разно! >!PI)))1».! ) 317037 Составитель С. Белан Текред Т. Ускова Редактор Е. Гончар Корректор Н. Рождественская Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3777/17 Изд. № 1423 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
