CS209016B1

CS209016B1 - Connects to control the magnitude of the AC signal amplitude using the same directional voltage as the specified characteristic

Info

Publication number: CS209016B1
Application number: CS835179A
Authority: CS
Inventors: Jiri Voboril
Original assignee: Jiri Voboril
Priority date: 1979-12-03
Filing date: 1979-12-03
Publication date: 1981-10-30

Abstract

Zapojení podle vynálezu umožňuje provádět regulaci střídavého elektrického signálu pomocí stejnosměrného ovládacího napětí se zadanou charakteristikou. Obvody jsou navzájem galvanicky odděleny. K vyřešení výše uvedeného problému se užívá fotoelementů zapojených do zpětné vazby operačního zesilovače, které umožňujíměnitjehozesílení v určité posloupnosti. Např. pro jisté ovládací stejnosměrné napětí je impedance jednoho fotoelementu maximální a druhého fotoelementů maximální a naopak. Velikost a závislost změny impedance lze vhodně nastavit a tímto způsobem dosáhnou požadovaného průběhu charakteristiky. Využití je možné v oboru měřicí a regulační techniky, radiotechniky a akustiky.The connection according to the invention allows for the regulation of an alternating electric signal using a direct current control voltage with a specified characteristic. The circuits are galvanically isolated from each other. To solve the above problem, photoelements connected to the feedback of an operational amplifier are used, which allow changing its gain in a certain sequence. For example, for a certain direct current control voltage, the impedance of one photoelement is maximum and the impedance of the other photoelement is maximum and vice versa. The size and dependence of the impedance change can be appropriately set and in this way the desired characteristic curve is achieved. It can be used in the field of measurement and control technology, radio engineering and acoustics.

Description

Zapojení podle vynálezu umožňuje provádět regulaci střídavého elektrického signálu pomocí stejnosměrného ovládacího napětí se zadanou charakteristikou. Obvody jsou navzájem galvanicky odděleny.The circuit according to the invention makes it possible to control the AC electrical signal by means of a DC control voltage with a specified characteristic. The circuits are galvanically separated from each other.

K vyřešení výše uvedeného problému se užívá fotoelementů zapojených do zpětné vazby operačního zesilovače, které umožňují měnit jeho zesílení v určité posloupnosti. Např. pro jisté ovládací stejnosměrné napětí je impedance jednoho fotoelementu maximální a druhého fotoelementů maximální a naopak. Velikost a závislost změny impedance lze vhodně nastavit a tímto způsobem dosáhnou požadovaného průběhu charakteristiky. Využití je možné v oboru měřicí a regulační techniky, radiotechniky a akustiky.To solve the above problem, photoelements are used in the feedback of the operational amplifier, which allow to change its gain in a certain sequence. E.g. for a certain DC control voltage, the impedance of one photoelement is maximum and the other photoelement is maximum and vice versa. The magnitude and dependence of the impedance change can be appropriately adjusted to achieve the desired characteristic curve. It can be used in the field of measurement and control technology, radio engineering and acoustics.

výkresdrawing

Vynález se týká zapojení pro řízení velikosti amplitudy střídavého signálu pomocí stejnosměr_; ného napětí se zadanou charakteristikou.The invention relates to a circuit for controlling the amplitude of an AC signal by DC _; voltage with specified characteristic.

Při měření regulaci je velmi často zapotřebí ovládat velikosti amplitudy střídavého signálu pomocí stejnosměrného napětí. Je známo několik zařízení, umožňujících regulaci amplitudy, která pracují na nejrůznějších principech. Na příklad obvody, které využívají proměnného diferenciálního odporu elektronek, transistorů a obecně libovolných nelineárních čtyřpólů.When measuring control, it is very often necessary to control the amplitude of an AC signal using a DC voltage. Several amplitude control devices are known which operate on a variety of principles. For example, circuits using variable differential resistance of vacuum tubes, transistors, and generally any non-linear quadrupole.

Podle potřeby přistupují ještě některé další vlastnosti. Např. oddělení regulovaného a ovládacího obvodu, zpracování velkého signálu apod. Pro tyto účely se velmi často používají opto-elektrohické prvky, které se vyznačují tím, že ovládací signál se; vhodným způsobem přeměňuje na světelné záření a člen, který provádí vlastní změnu střídavého signálu je pak ovládán světelným tokem. Zde se mohou používat známé fotocitlivé prvky — např. i fotoodpory, fotodiody, fototranzistory a fototyrisí tory.Some other features are available as needed. E.g. separation of the control and control circuit, processing of the large signal, etc. For this purpose, opto-electro-magnetic elements are very often used, characterized in that the control signal is; it converts in an appropriate manner into luminous radiation, and the element which makes its own change of the alternating signal is then controlled by the luminous flux. Known photoresist elements, such as photoresistors, photodiodes, phototransistors and phototrises can be used here.

Protože spojení obvodu řídícího a řízeného se uskutečňuje pomocí světelného záření, jsou oba obvody galvanicky odděleny. Nevýhodou dosud používaných zapojení je, že závislost výstupního regulovaného napětí je dána charakteristikou světelného zdroje a fotocitlivého prvku. Jiné závislosti velikosti amplitudy regulovaného střídavého napětí na stejnosměrném ovládacím napětí nelze zná_; ihým způsobem dosáhnout (např. logaritmické závislosti).Since the connection of the control and control circuit is effected by means of light radiation, both circuits are galvanically separated. The disadvantage of the circuits used so far is that the dependence of the output regulated voltage is given by the characteristics of the light source and the photosensitive element. Other dependence of amplitude of regulated AC voltage on DC control voltage cannot be known _; (logarithmic dependence).

Tuto nevýhodu odstraňuje zapojení, které je předmětem vynálezu a jehož podstata spočívá ' v tom, že vstupní svorka signálu jé spojena přes paralelní zapojení prvního fotoelementu a první omezovači impendanci s prvním vstupem třetího operačního zesilovače, kam je zároveň připojena přes paralelní spojení druhého fotoelementu a druhé omezovači impendance výstupní svorka třetího operačního zesilovače, přičemž druhý vstup třetího operačního zesilovače je připojen přes druhý bod k druhému zemnícími bodu a současně první zdroj světla, který ovládá první fotoelement je jednou svorkou připojen na výstupní svorku druhého operačního zesilovače a druhou svorkou přes první bod do prvního zemnícího bodu a druhý zdroj světla, který ovládá druhý fotoelement je jednou svorkou připojen na •výstupní svorku prvního operačního zesilovače a druhou svorkou na první zemnící bod, přičemž první vstup prvního operačního zesilovače je připojen na výstup prvního zdroje pomocného napětí, který má vstup připojen do prvního zemnícího bodu společně se vstupem druhého zdroje pomocného napětí, jehož výstup je připojen na druhý vstup druhého operačního zesilovače, jehož první vstup a druhý vstup prvního operačního zesilovače jsou připojeny na vstupní svorku ovládacího napětí.The disadvantage of the present invention is to eliminate this disadvantage in that the signal input terminal is connected via the parallel connection of the first photoelement and the first limiting impedance to the first input of the third opamp, where it is also connected via the parallel connection of the second photoelement and the second a third opamp output terminal, wherein the second opamp input is connected through a second point to the second ground point, and at the same time the first light source that controls the first photoelement is connected to the second opamp output terminal and the second terminal through the first point to the first ground point and the second light source that controls the second photoelement are connected with one terminal to the output terminal of the first opamp and the second terminal to the first ground point, the first input of the first ope the amplifier is connected to the output of the first auxiliary voltage source, which has an input connected to the first ground point together with the input of the second auxiliary voltage source, the output of which is connected to the second input of the second opamp. control voltage input terminal.

Nového účinku je dosaženo velkou možností změny charakteristicky, které dává zapojení dvou fotoelementů do zpětné vazby operačního zesilo! vače a které umožní měnit jeho zesílení tak, že se jejich impedance mění v určité posloupnosti. Např.The new effect is achieved by a great possibility of changing characteristically, which gives the involvement of two photoelements in the feedback of the operational amplifier! and which allows to change its gain so that their impedance changes in a certain sequence. E.g.

i pro jisté ovládací stejnosměrné napětí je impedan- ! ce jednoho fotoelementu maximální a druhého fotoelementu při téže velikosti ovládacího napětí iúinimální a naopak. Velikost a závislost změny iihpedance lze vhodně nastavit a tímto způsobem dosáhnout požadovaného průběhu charakteris tiky. ‘ ‘even for certain DC control voltage is impedan-! one photoelement maximum and the other photoelement at the same size of control voltage iinimum and vice versa. The magnitude and dependence of the iihpedance change can be appropriately adjusted to achieve the desired characteristic curve. ‘‘

Vyšší a nový účinek lze spatřovat dále v tom, že jé možno dosáhnout zvoleného charakteru závis- [ lósti řízení střídavého průběhu pomocí stejnosměr- j ného signálu, tento charakter je možno jednoduše a opakovaně měnit, přičemž obě napětí — jak ovládací, tak ovládané — mohou být dosti velká (10—20 V). V případě potřeby lze ovládací a ovládaný obvod galvanicky oddělit.A higher and new effect can also be seen in the fact that the selected character of the AC-dependent control of the AC waveform can be achieved, this character can be easily and repeatedly changed, whereby both the control and the controlled voltages can be large enough (10–20 V). If required, the control circuit can be galvanically isolated.

I Schematicky je vynález znázorněn na příkladu konkrétního zapojení fotoelementů na přiloženém ί obrázku.Schematically, the invention is illustrated by way of example of a particular connection of photoelements in the attached figure.

Zapojení sestává z třetího operačního zesilovače 19, jehož zesílení je určeno druhým fotoelementem 18 a prvním fotoelementem 13, které jsou zapojeny ve Zpětné vazbě a jsou ovládány druhým zdrojem světla 17 a prvním zdrojem světla 14, které jsou napájeny z prvního operačního zesilovače 8 a druhého operačního zesilovače 9. Na vstupní ' svorku ovládacího napětí 1 je přiváděno ovládací ί stejnosměrné napětí a na vstupní svorku signálu 20 ) je přiváděno střídavé napětí, jehož velikost poža-: í dujeme měnit podle zadaného požadavku v závislosti na ovládacím stejnosměrného napětí. Výstupní regulované střídavé napětí je získáváno na výstupní svorce 21. Na první vstup 3 prvního operačního zesilovače 8 je připojeno pomocné stejnosměrné napětí z prvního zdroje pomocného napětí 2 a na druhý vstup 6 druhého operačního zesilovače 9 je připojeno pomocné stejnosměrné i napětí z druhého zdroje pomocného napětí 7. i i Druhý vstup 4 prvního operačního zesilovače 8 je [ ί připojen společně s prvním vstupem 5 druhého | operačního zesilovače 9 na vstupní svorku ovládacího napětí 1.The wiring consists of a third operational amplifier 19, the amplification of which is determined by the second photoelement 18 and the first photoelement 13, which are connected in the feedback and controlled by the second light source 17 and the first light source 14, which are supplied from the first operational amplifier 8 and the second operational amplifier. The control voltage input terminal 1 is supplied with a control voltage DC, and the input terminal of the signal 20) is supplied with an alternating voltage, the size of which we require to vary according to a specified requirement depending on the control DC voltage. The output regulated AC voltage is obtained at the output terminal 21. Auxiliary DC voltage from the first auxiliary voltage source 2 is connected to the first input 3 of the first operational amplifier 8, and a auxiliary DC voltage to the second auxiliary voltage source is connected to the second input 6 7. ii The second input 4 of the first operational amplifier 8 is connected to the first input 5 of the second | of the operational amplifier 9 to the control voltage input terminal 1.

Je-li např. přivedeno na vstupní svorku ovládací- i ho napětí 1 ovládací napětí minimální hodnoty, vytváří první zdroj světla 14 minimální světelný tok i a druhý zdroj světla 17 maximální světelný tok.For example, if a minimum voltage control voltage 1 is applied to the input terminal 1, the first light source 14 produces a minimum luminous flux i and the second light source 17 a maximum luminous flux.

V důsledku toho je impedance prvního fotoelementu 13 maximální a druhého fotoelementu 18 minimální. Střídavý signál, který je výstupní svorce • Ž1 třetího operačního zesilovače 19, má minimální hodnotu.As a result, the impedance of the first photo element 13 is maximum and the second photo element 18 is minimal. The AC signal, which is the output terminal • Z1 of the third operational amplifier 19, has a minimum value.

Je-li například ovládací stejnosměrné napětí přiváděno na vstupní svorku ovládacího napětí 1 maximální, potom první zdroj světla 14 vytváří i maximální světelný tok a druhý zdroj světla 17 ;For example, if the control DC voltage is applied to the control voltage input terminal 1 maximum, then the first light source 14 also produces the maximum luminous flux and the second light source 17;

i minimální tok. Impedance prvního fotoelementu 13 je potom minimální a druhého fotoelementu 18 | l maximální. Výstupní střídavý signál, který se objevuje na výstupní svorce 21 má maximální hodi notu. | j Určíme-li vhodně polaritu a velikost napětí j prvního zdroje pomocného napětí 2 a druhého zdroje pomocného napětí 7 a nastavíme-li vhodně zesílení prvního operačního zesilovače 8 a druhého operačního zesilovače 9, můžeme dosáhnout požadovaného průběhu s dostatečnou přesností.minimum flow. The impedance of the first photoelement 13 is then minimal and the second photoelement 18 | l maximum. The output AC signal that appears at the output terminal 21 has a maximum value. | By properly determining the polarity and the magnitude of the voltage j of the first auxiliary voltage source 2 and the second auxiliary voltage source 7 and appropriately adjusting the gain of the first operational amplifier 8 and the second operational amplifier 9, the desired waveform can be achieved with sufficient accuracy.

Vyžaduje-li se galvanické oddělení ovládacích obvodů od obvodů regulovaných, lze první zemnící bod 12 a druhý zemnící bod 22 přerušit mezi prvním bodem 23 a druhým bodem 24.If galvanic separation of the control circuits from the controlled circuits is required, the first earthing point 12 and the second earthing point 22 may be interrupted between the first point 23 and the second point 24.

Claims

SUBJECT

A circuit for controlling the amplitude of an AC signal by means of a DC voltage with a specified characteristic, characterized in that the signal input terminal (20) is connected via a parallel connection of the first photoelement (13) and the first limiting impedance (25) to the first input (15) of the third opamp. (19), the card is also connected via a parallel connection of the second photoelement (18) and the second impedance limiter (26) to the output terminal (21) of the third opamp (19), the second input (16) of the third opamp (19) being connected via a second point (24) to a second ground point (22) and at the same time a first light source (14) which controls the first photoelement! (13) is connected by one terminal to the output terminal (11) of the second operational amplifier (19)

1 5

The limitation of the control characteristic can be accomplished both by connecting a suitable first impedance limiter 25 between the signal input terminal 20 and the first input 15 of the third operational amplifier 19 and by connecting a suitable second impedance limiter 26 between the first input 15 of the third operational amplifier 19 and the output terminal 21.

OF THE INVENTION and a second terminal via a first point (23) to a first ground point (12) and a second sweep source (17) that controls the second photoelement (18) is connected to the output terminal (10) of the first opamp (8) and the first input (3) of the first operational amplifier (8) is connected to the output of the first auxiliary voltage source (2) having an input connected to the first ground point (12) together with the input of the second source the auxiliary voltage (7), the output of which is connected to the second input (6) of the second operational amplifier (9), whose first input (5) and the second input (4) of the first operational amplifier (8) are connected to the control voltage input terminal 1).