Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.Y.1970 MKP H03£ UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Wojciech Nowak Wlasciciel patentu: Instytut Lotnictwa, Warszawa (Polska) Uklad do ksztaltowania charakterystyki we wzmacniaczach magnetyczno-tranzystorowych Przedmiotem wynalazku jest uklad do ksztalto¬ wania charakterystki we wzmacniaczach magne¬ tyczno-tranzystorowych, w których wzmacniacz tranzystorowy pracuje w ukladzie kluczujacym.W dotychczasowych ukladach wzmacniaczy mag- netyczno-tranizystorowych wystepuje niekorzystna nieliniowa zaleznosc pradu wyjsciowego od pradu wejsciowego. Zjawisko to wystepuje we wzmac¬ niaczu tranzystorowym pracujacym w ukladzie kluczujacym, wchodzacym w sklad wzmacniacza megnetyczno-tranzystorowego. x W miare wzrostu sygnalu sterujacego rosnie wzmocnienie pradowe tranzystora, które powoduje wzbudzanie sie wzmac¬ niacza i wplywa na znaczne ograniczenie uzy¬ tecznego zakresu sterowania. W tych wzmacnia¬ czach charakterystyka pradu wyjsciowego w funk¬ cji pradu sterujacego jest stala dla danego ukladu i zalezna od charakterystyk poszczególnych ele¬ mentów wchodzacych w sklad ukladu. Ewentual¬ na zmiane charakterystyki, czesto w waskim za¬ kresie, mozna uzyskac dobierajac elementy skla¬ dowe o odpowiednich parametrach.Jednakze postepowanie takie jest bardzo trudne i pracochlonne, a w niektórych przypadkach uzys¬ kanie zalozonej charakterystyki jest wrecz niemoz¬ liwe.Poza tym w dotychczasowych rozwiazaniach znane jest stosowanie oddzielnego uzwojenia sprze¬ zenia zwrotnego we wzmacniaczach magnetyczno- tranzystorowych z tym, ze w obwodzie sprzezenia zwrotnego nie posiadaja one elementu nielinio¬ wego'.W celu wyeliminowania powyzszych wad i nie- dogodnoscii opracowano uklad do ksztaltowanie 5 charakterystyki we wzmacniaczach magnetyczno- tranzystorowych,. zawierajacych obwód ujemnego sprzezenia zwrotnego, przy czym wzmacniacz tran¬ zystorowy pracuje w ukladzie kluczujacym, zna¬ mienny tym, ze w petli ujemnego sprzezenia 10 zwrotnego posiada element nieliniowy.Przedmiot wynalazku jest blizej Wyjasniony w przykladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia uklad wzmacniacza magnetycz- no-tranzystorowego, a fig. 2 — charakterystyke 15 pradu obciazenia w funkcji pradu sterujacego.Wzmacniacz magnetyczny samonasycony sklada sie z rdzeni 1 i 2 wraz z uzwojeniami steruja¬ cymi Wx i W\ oraz uzwojeniami sprzezenia zwrot¬ nego Ws i W's i roboczymi W2 i W'2, oraz diod 20 pólprzewodnikowych Bt i D2. Napiecie zasilania wzmacniacza magnetycznego jest dostarczane z generatora G poprzez transformator Tr i szerego¬ wo polaczone zlacze emiter E baza B tranzystora Tj do uzwojen roboczych W2 i W'2. Wzmacniacz 25 tranzystorowy jest zbudowany na tranzystorze Tj.Opornosc Obciazenia R0 jest zalaczona w kolek¬ torze C tranzystora T± wraz z szeregowym opor¬ nikiem sprzezenia zwrotnego R±. Amplituda im¬ pulsów prostokatnych zasilajacych wzmacniacz 30 magnetyczny jest tak dobrana, ze powoduje prze- 5960459604 plyw pewnego pradu stalego (srednia wartosc) przez uzwojenie robocze W2 i W2 wzmacniacza magnetycznego. Z ta wartoscia srednia pradu sta¬ lego jest zwiazana pewna srednia wartosc opor¬ nosci wzmacniacza magnetycznego, jak równiez pewna zmiana strumienia magnetycznego A $ w czasie.Poniewaz prad plynacy w obwodzie dociazenia wzmacniacza magnetycznego (zlacze emiter E baza B tranzystora Tt) za&ezy od zmiany strumienia A $, to wraz z pojawieniem sie sygnalu steruja¬ cego zwieksza sie zmiana tego strumienia, co w konsekwencji powoduje zwiekszenie pradu obcia¬ zenia wzmacniacza magnetycznego (przyjmujac od¬ powiedni kierunek dzialania sygnalu sterujacego na strumien A 0). Prad obciazenia wzmacniacza megnetycznego powoduje zmiane polaryzacji zla¬ cza, emiter E baza B tranzystora T± (w tym przy¬ padku wiekszy „plus" na bazie B), a w nastepnej kolejnosci — zmniejszenie pradu obciazenia w ko¬ lektorze C tranzystora T1B Zmiana polaryzacji sygnalu sterujacego powodu¬ je zwiekszenie pradu oibciazenda tranzystora Tt.Tranzystor Tt pracuje w ukladzie kluczujacym, a wraz ze wzrostem sygnalu sterujacego Es zmie¬ nia sie srednia wartosc pradu plynacego przez zlacze emiter E baza B. Sygnal sprzezenia zwrot¬ nego jest pobierany z opornika sprzezenia zwrotne¬ go R19 na którym napiecie jest proporcjonalne do pradu Obciazenia Io. Obwód sprzezenia zwrotnego sklada sie z: opornika, sprzezenia zwrotnego Rlf dio¬ dy pólprzewodnikowej D8, uzwojenia sprzezenia zwrotnego W i W oraz szeregowego opornika regu¬ lacyjnego R2, polaczonych szeregowo. Kierunek 'Sprzezenia zwrotnego jest tak dobrany % ze od- dzialywuje przeciwnie na prad oibciazenia Io tran¬ zystora Tu w stosunku do sygnalu sterujacego Es.. Sygnal sprzezenia zwrotnego jest sumowany za po¬ moca strumienia magnetycznego <&. Uzwojenie sprzezenia zwrotnego Ws i WV jest izolowane elektrycznie w stosunku do uzwojenia sterujacego Wj i W\. Wraz ze wzrostem sygnalu sterujacego Es powieksza sie ogólne wzmocnienie pradowe wzmacniacza magnetycmo-toanzystorowego. Zja¬ wisko to wystepuje normalnie we wzmacniaczu tranzystorowym pracujacym w ukladzie kluczuja¬ cym. W miare zblizania sie do strefy nasycenia tranzystora Tt rosnie jego wzmocnienie pradowe.•Przeciwdziala temu zjawisku nieliniowy element sprzezenia zwrotnego zrealizowany za pomoca dio¬ dy pólprzewodnikowej D8 i opornika szeregowego regulacyjnego Rj. W miare wzrostu sygnalu steru¬ jacego maleje nieliniowo opornosc w .kierunku przewodzenia diody pólprzewodnikowej D8, co po¬ woduje silniejsze ujemne pradowe sprzezenie zwrotne. Fakt ten wplywa na ograniczenie wzmoc- 5 nienia pradowego przy wiekszych sygnalach ste¬ rujacych Es.Przy odpowiednim dobraniu parametrów ele¬ mentów sprzezenia zwrotnego ogólne wzmocnie¬ nie pradowe wzmacniacza maghetyczno-tranzysto- io rowego w calym uzytecznym zakresie sygnalu ste¬ rujacego Es jest na stalym poziomie. W ten spo¬ sób mozna uzyskac w calym zakresie sterowania liniowa charakterystyke pradu obciazenia Io w funkcji pradu sterujacego Is. Przyklad taki jest 15 uwidoczniony na fig. 2, na której linia 1 przed¬ stawia zaleznosc pradu obciazenia Io w funkcji pradu sterujacego Is przy liniowym ujemnym pra¬ dowym sprzezeniu zwrotnym, a linia 2 — te sama zaleznosc przy odpowiednio dobranym nielinio- 20 wym ujemnym pradowym sprzezeniu zwrotnym.Na przykladzie tym widac wyraznie wplyw nie¬ liniowego sprzezenia zwrotnego.Wzmacniacze magnetyczno-tranzystorowe sa malo czule na zmiany czynników zewnetrznych ta- 25 kich jak: temperatura, cisnienie, wibracje itp. Mi¬ mo wzmacniania sygnalów pradu stalego wzmac¬ niacz magnetyczno-tranzystorowy odznacza sie nie¬ wielkim wplywem napiec zasilajacych. Ujemne pradowe sprzezenie zwrotne obejmuje wzmacniacz 30 tranzystorowy i magnetyczny oraz jest izolowane od obwodu wejsciowego wzmacniacza magnetycz¬ nego, gdyz dziala na uklad poprzez strumien mag¬ netyczny. Zastosowanie ujemnego nieliniowego sprzezenia zwrotnego polepsza wlasciwosc ukladu 35 wzmacniajacego. Nieliniowe pradowe lub napiecio¬ we sprzezenie zwrotne umozliwia odpowiednie uksztaltowanie charakterystyk wzmacniaczy mag- netyczno-tranzystorowyich. 40 PL