Изобретение относитс к импульсной технике и может быть применено в устройствах формировани импульс™ ного градиента магнитного пол . Целью изобретени вл етс повышение стабильности работы устройства . На чертеже приведена принципиальна электрическа схема устройства. Устройство содержит токовый цатчин 1, один вывод которого через пер вый резистор 2 подключен к первому входу измерительно-усилительного эле мента 3, другой - к общей шине устройства , источник 4 импульсного опорного напр жени , выход которого через второй резистор 5 подключен к второму ВХОДУ- измерительно-усилитель ного элемента.35 выход которого подключен к управл ющему входу регулируницего элемента 6, включенного последовательно с нагрузкой 7, источником 8 питани и токовым датчиком If активный интегратор 9, один вход которого подсоединен к выходу источника 4 импульсного опорного напр жени , другой - к выводу токового датчика I, а выход через третий резистор 10 - к второму входу измерительно-усилительного элемента 3. Устройство работает следующим об разом. В стационарном режиме (отсутствует импульс на выходе источника 4 импульсного опорного напр жени ) схема работает в режиме стабилизации посто нного тока, значение которого незначительно превьпиает ток утечки регулирующего элемента 6 и задаетс посто нным уровнем напр жени на вы , ходе источника 4 импульсов опорного напр жени . Этому режиму соответствует состо ние активного интегратора 9, определ емое его выходным напр жением Е , при котором разница напр жений на его входах (сигнал рассогласовани AU(t) равна нулю. В момент формировани пр моугольного импульса на выходе источника 4 опорного напр жени схема переходит в режим стабилизации тока, амплитуда которого задан амплитудой импульса опорного напр же ни . При этом неизбежно возникающий, особенно во врем фронта импульса, сигнал рассогласовани 4U(t) приводит к по влению в выходном напр жени интегратора 9 дополнительной составл ющей Едоп н соответствии с интег- . ральным значением jU(t) 4U(t)dt, где К - посто нна интегрировани активного интегратора 9; t - момент включени импульса опорного напр жени ; t - текущее врем . Указанна составл юща (1) выходного напр жени интегратора 9 суммируетс с сигналом рассогласовани |на входе измерительно-усилительного элемента 3, усиливаетс и управл ет посредством регулирующего элемента 6 током в нагрузке 7 так, что в конечном счете сам сигнал рассогласовани uU(t) стремитс к нулю. Аналогичные процессы происход т во врем среза импульса. При этом по окончании импульса интегратор 9 вновь должен достигнуть исходного стационарного состо ни , в котором он находилс до начала импульса. Это означает, чтс весь сигнал рассогласовани AU(t) накопленный в интеграторе за врем действи импульса и св занных с ним переходных процессов, должен быть скомпенсирован до нул по крайней мере в течение некоторого времени после окончани импульса, т,е. должно быть справедливо соотношение AU(t)dt О где cf- длительность импульса опорного напр жени ; i - параметр, завис щий от по- . сто нной интегрировани ин- тегратора 9 и определ ющий скорость компенсации накопленной ощибки. Выполнение С2) означает, что интегральное значение импульса тока, прошедшего через нагрузку 7 за промежуток времени сЛ+t в точности равно с коэффициентом пропорциональности R (RO - сопротивление токового датчика 1)соответствующему значению импульса опорного напр жени длительностью сА, сформированного на выходе источника 4 опорного напр жени .The invention relates to a pulse technique and can be applied in devices for the formation of a pulse gradient of a magnetic field. The aim of the invention is to improve the stability of the device. The drawing shows a circuit diagram of the device. The device contains a current catchina 1, one output of which is connected through the first resistor 2 to the first input of the measuring and amplifying element 3, the other to the common bus of the device, the source 4 of the pulsed reference voltage, the output of which through the second resistor 5 is connected to the second INPUT- measuring and amplifying element 35 whose output is connected to the control input of regulator element 6 connected in series with load 7, power supply 8 and current sensor If active integrator 9, one input of which is connected output pulse source 4 the reference voltage, the other - to the conclusion of the current sensor I, and the output through the third resistor 10 - to the second input of the measuring and amplifying element 3. The device operates as follows. In the stationary mode (there is no pulse at the output of the source 4 of the pulse reference voltage) the circuit operates in the stabilization mode of direct current, the value of which slightly exceeds the leakage current of the regulating element 6 and is set by a constant voltage level on you, during the source 4 of the reference voltage pulses . This mode corresponds to the state of the active integrator 9, determined by its output voltage E, at which the voltage difference at its inputs (the error signal AU (t) is zero. At the time of the formation of the square pulse at the output of the reference voltage source 4, the circuit goes In the current stabilization mode, the amplitude of which is set by the amplitude of the pulse of the reference voltage, the inevitable error signal 4U (t) arising, especially during the pulse front, leads to an appearance in the output voltage of the integrator The fundamental component is Udn in accordance with the integral value jU (t) 4U (t) dt, where K is the integration constant of the active integrator 9; t is the instant of activation of the pulse of the reference voltage; t is the current time. The indicated component ( 1) the output voltage of the integrator 9 is summed with the error signal | at the input of the measuring and amplifying element 3, amplified and controlled by the regulating element 6 by the current in the load 7 so that ultimately the error signal uU (t) tends to zero. Similar processes occur during pulse shear. At the same time, at the end of the pulse, the integrator 9 must again reach the initial steady state, in which it was before the beginning of the pulse. This means that the entire error signal AU (t) accumulated in the integrator during the pulse action and the associated transients must be compensated to zero for at least some time after the end of the pulse, t, e. the relation AU (t) dt О should be true where cf is the pulse duration of the reference voltage; i is a parameter depending on a. integral integration of the integrator 9 and determining the speed of compensation of the accumulated error. Execution of C2) means that the integral value of the current pulse transmitted through the load 7 over a period of time CL + t is exactly the same with the proportionality coefficient R (RO is the resistance of the current sensor 1) to the corresponding value of the reference voltage pulse with duration dA formed at the output of source 4 support stress.
3131
Точность компенсации накопленной в интеграторе 9 ошибки определ етс , произведением коэффициентов усилени интегратора 9 на нулевой частоте и измерительно-усилительного элемента 3. Последний с целью сохранени устойчивости работы устройства ограничен обычно величиной /V- 10 . Указанный коэффициент усилени интегратора 9 при современной элементной базе может достигать величин . Таким образом, общий коэффициент усилени в цепи обратной св зи достигает величин ( 10/, практически не достижимых в известных устройствах. При этом главным достоинством предлагаемого стабилизатора вл етс его способность- запоминать (в отличиеThe accuracy of the compensation for the error accumulated in the integrator 9 is determined by the product of the gain factors of the integrator 9 at zero frequency and the measuring and amplifying element 3. The latter, in order to preserve the stability of the device, is usually limited to / V-10. The specified gain of the integrator 9 with modern elemental base can reach values. Thus, the total gain in the feedback circuit reaches values (10 / that are practically not achievable in known devices. The main advantage of the proposed stabilizer is its ability to memorize (unlike
4910, 44910, 4
от известного )в интегральной форме сигнал рассогласовани в те промежутки времени, когда в принципе нарушены услови компенсационной 5 стабилизации (переходные процессы во врем фронтов импульсов, импульсные и другие помехи, флуктуации пр жени источника питани и Др.-а впоследствии, накопленный сигнал рас )0 согласовани компенсировать.from the known) in the integral form the error signal during those periods when, in principle, the conditions of compensatory stabilization (transients during pulse fronts, pulsed and other interferences, power supply voltage fluctuations and other — and subsequently, accumulated signal races) are violated 0 agreement to compensate.
Использование предлагаемого стабилизатора дл создани импульсов градиента магнитного пол позвол ет не менее чем в 10 раз по сравнению 15 с известным увеличить их амплитуду при одновременном увеличении стабильности интегральных значений импульсов градиента.The use of the proposed stabilizer for creating magnetic field gradient pulses allows at least 10 times the current amplitude of the amplitude of the gradient pulses to be increased by at least 10 times compared with the known one.