SU1001041A1 - Стабилизатор двухфазного напр жени - Google Patents

Description

(5) СТАБИЛИЗАТОР ДВУХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к области создани  прецизионных источников многофазных гармонических колебаний.

Известно устройство дл  генерировани  и стабилизации двухфазного напр жени , содержащее последовательно включенные фазосдвигающее звено, усилитель-повторитель напр жени  и интегратор , причем выход интегратора соединен с входом фазосдвигающего звена, а стабилизаци  амплитуды осуществл етс  с помощью изменени  посто нной времени фазосдвигак цего звена 11.

Такое включение контура стабили;зации приводит к изменению частоты генерации при стабилизации амплитуды и, что более существенно, к нестабильности напр жени  на выходе интегратора , что  вл етс  значительными недостатками этого устройства.

Наиболее близким по .-технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство, которое содержит колебательное звено, состо щее из фазосдвигающего звена, включакхцего дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен со своим выходом, а через второй резистор - с входом фа ,Q зосдвигающего звена, последний также соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител  через RC-цепь, и интегратора, вход и выход которого соединены соответственно с

,5 выходом .и входом фазосдвигакхцего

Claims (2)

1. звена, и цеаь стабилизации амплитуды, вход которой соединен с выходом интегратора , а выход с управл ющим входом регулирующего элемента, сиг20 нальный вход которого также подключен к выходу интегратора колебательного звена, а выход к неинвертирующему входу усилител  интегратора, при этом одна выходна  клемма подключена к выходу интегратора, а друга  - к выходу фазосдвигающего звена С J В этом устройстве стабилизаци  амплитуды выходного напр жени  интегратора , происход ща  с помощью изменени  глубины положительной обрат ной св зи усилител  интегратора, ухуд шает точность квадратуры и стабильнос квадратурного выходного напр жени . Цель изобретени  - повышение томности квадратуры и-, стабильности выходных напр жений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее колебательное звено, состо щее из фазосдвигающего звена, включающего дифференциальный -усилитель, инвертирующий вхо которого через первый резистор соеди нен со своим выходом, а через вто рой резистор - с входом фазосдвигающего звена, последний также соединён неинвертирующим входом дифференциаль ного усилител  через RC-цепь, и интегратора , В5«0д и выход которого соединены соответственно с выходом и входом фазосдвигающего звена, и цепь стабилизации амплитуды, вход которой соединен с выходом интегратора, а выход с управл ющим входом регулирующего элемента, сигнальный вход кото рого также подключен к выходу интегратора колебательного звена, введен преобразователь напр жение-ток, вход которого св зан с сигнальным выходом регулирующего элемента, а выход с ин вертирующим входом дифференциального усилител  фазосдаигающего звена. Преобразователь напр жение-ток вы полнен на основе операционного усилител  с параллельными отрицательной и положительной обратными св з ми. На чертеже представлена структурна  схема стабилизатора двухфазного напр жени . Стабилизатор двухфазного напр жени  содержит колебательное звено 1, состо щее из фазосдвигающего звена 2 включающего дифференциальный усилитель 3, инвертирующий эход которого через первый резистор if соединен со СЕзоим выходом,   через второй резистор 5 с входом 6 фазосдвигающего звена 2, последний также соединен с неинвертирующим входом дифференциаль ного усилител  3 через RC-цепь 7, и интегратор 8, вход и выход которого соедии -ны соответственно с выходом и 1 14 входом фазосдвигающего звена 2, и цепь стабилизации амплитуды 9, вход которой соединен с выходом интегратора 8, а выход - с управл ющим входом регулирующего элемента 10, сигнальный вход которого также подключен к выходу интегратора 8 коле бательного звена 1 , а выход через преобразователь напр жение-ток 11 - с инвертирующим входом усилител  3 фазосдвигающего звена 2. Работа устройства стабилизации начинаетс  с возникновением условий самовозбуждени , выполн ющихс  на частоте, при которой фазовый сдвиг фазосдвигающего звена 2 равен 90 , а коэффициент передачи интегратора 8 равен единице. В стационарном режиме непь стабилизации 9 вырабатывает такой сигнал управлени , при котором дополнительный регулирующий ток с выхода преобразовател  напр жение-ток 11 приближаетс  к нулю. Если посто нные времени фазосдвигающего звена 2 и интегратора 8 обоз ,начить через 1 и ТГ, а произведение коэффициента передачи регулирующего элемента 10 и коэффициента преобразовани  преобразовател  напр жение-ток 11 через 2f то уравнение, описывающее работу устройства стабилизации , примет следующий вид ,-T,(p)lt№.o, Н -Ь, , ,R о - ТИГо причем R - сопротивление равных,первого 4 и второго 5 резисторов, а R,-выходное сопротивление преобразовател  напр жение-ток 11. Исследование этого уравнени  (1) при возникновении дестабилизирукидих возмущений, которые можно задать, например , в виде неравенства посто нных времени Т Т, f- сЯг) позвол ет определить Соотношение выходных напр жений интегратора Uj и фааосдвигающего звена U U juJVp(, (2) Уравнение (2) позвол ет сделать аыеод о том, что при , что выполн етс  при включении преобразовател  напр жение-ток, оба выходных квадратурных напр жени  практически равны- и стабильны. u --jOi U(dT)/a (ъ) 51 Например, если Of 3%, то изменение выходного напр жение ,045o Кроме того, стабилизаци  амплитуды не вли ет на частоту колебаний колебательного звена L1 1 Так как выход регулирующего элемента 10 соединен не с неинвертирующим входом усилител  интегратора 8, как в устройстве-прототипе, а через введенный преобразователь напр жение ток 11 с инвертирующим входом усилител  3 фазосдвигающего звена 2, стабилизаци  амплитуды не вли ет на точность квадратуры выходных напр жений и существенно повышает стабиль ность квадратурного напр жени , что  вл етс  преимуществом предлагаемого стабилизатора двухфазного напр жени  При использовании качественных резистора и конденсатора в интеграторе льшом коэффициенте усилени  усилител  интегратора, выходные напр жени устройства стабилизации будут сдвину по фазе друг относительно друга томн на угол 90, Экспериментальные исследовани  по казали, что погрешность квадратуры выходных напр жений стабилизатора в диапазоне частот от 10 Гц до 10 кГц не превышает +0,03, а нестабильност за час 0,OU. Итак, предлагаемый стабилизатор позвол ет получить два стабильных и точно квадратурных напр жени / благодар  чему он найдет широкое применение , например в измерительной технике. Так, использование предлагаемого устройства в многофазных измерительных .генераторах и генератора калибраторах амплитуды и фазы позволит в некоторых применени х отказать с  от дополнительной петли стабилиза ции фазы или амплитуды в этих приборах , что значительно упроститьих и снизит их стоимость. Формула изобретени  1.Стабилизатор двухфазного напр жени , содержащий колебательное звено, состо щее из фазосдвигающего звена, включающего дифференциальный усилитель инвертирующий вход которого через первый резистор соединен со своим выходом, а через второй резистор с входом фазосдвигающего звена, последний также соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител  через RC-цепь, и интегратора, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом фазосдвигающего звена, и цепь стабилизации амплитуды, вход которой соединен с выходом интегратора, а выход с управл ющим входом регулирующего элемента, сигнальный вход которого также подключен к выходу интегратора колебательного звена, при этом одна выходна  клемма подключена к выходу интегратора, а друга  - к выходу фазосдвигающего звена, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности квадратуры и стабильности выходных напр жений, в него введен преобразователь напр жение-ток вход которого св зан с сигнальным выходом регулирующего элемента, а выход с инвертирующим входом дифференциального усилител  фазосдвигающего звена. 2.Стабилизатор двухфазного напр жени  ПОП.1, отличающийс  тем, что преобразователь напр жениеток выполнен на основе операционного усилител  с параллельными отрицательной и положительной обратными св з ми. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Патент США № 3894291 , кл. G 05 F , 1975.
2. 2. Патент США If 33824б1 , кл. G 05 F и, 1968.