SU1374198A1

SU1374198A1 - A.c. voltage stabilizer

Info

Publication number: SU1374198A1
Application number: SU864087190A
Authority: SU
Inventors: Виталий Григорьевич Левон; Игорь Юрьевич Сергеев; Анатолий Федотович Миняйло; Юлиан Михайлович Туз; Владимир Васильевич Федив; Юрий Владимирович Демченко; Владимир Ефимович Донец
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1988-02-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в цеп х питани различных радиотехнических устройств переменным напр жением . Цель изобретени - повышение точности передачи формы сигнала при стабилизации уровн высокочастотных полигарнонических сигналов. Входное переменное напр жение поступает на выход устройства с коэффициентом передачи делител напр жени 1 и усклиThe invention relates to electrical engineering and can be used in the power supply circuits of various radio engineering devices with alternating voltage. The purpose of the invention is to improve the accuracy of waveform transmission while stabilizing the level of high-frequency polyharnonic signals. The input AC voltage is fed to the output of the device with a voltage divider transfer ratio of 1 and is accelerated.

Description

входentrance

dtr/xaffdtr / xaff

(Л(L

00 00

4four

H«LH "L

СОWITH

0000

фие.1FI.1

тел мощности 2, Работа устройства основана на сравнении уровн пере.- менного выходного напр жени с напр жением опорного источника 4 в узле сравнени с последующим изменением коэффициента передачи делител напр жени 1 с помощью управл ющего элемента 6. Делитель напр жени 1 выполн етс на основе П-образной чейки, содержащей три управл емых сопротивлени 11, 12, 13, вл ющихс фоторезисторами оптронов, и имеющей испытательный вход, используемый дл контрол входного сопротивлени power bodies 2. The operation of the device is based on comparing the level of the alternating output voltage with the voltage of the reference source 4 in the comparison node with a subsequent change in the transmission coefficient of the voltage divider 1 using the control element 6. The voltage divider 1 is based on U-shaped cell containing three controlled resistors 11, 12, 13, which are photoresistors of optocouplers, and having a test input used to control the input resistance

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в цеп х питани различных радиотехнических устройств.The invention relates to electrical engineering and can be used in the power supply circuits of various radio devices.

Целью изобретени вл етс повы- щение точности передачи формы сигнала при стабилизации уровн высокочастотных полигармонических сигналовThe aim of the invention is to improve the accuracy of waveform transmission while stabilizing the level of high-frequency polyharmonic signals.

На фиг.1 приведена структурна блок-схема стабилизатора напр жени переменного тока; на фиг.2 - примеры выполнени блоков сравнени сопротив лений и управл ющего элемента.Fig. 1 shows a structural block diagram of an AC voltage regulator; Fig. 2 shows exemplary embodiments of the resistance comparison units and the control element.

Устройство содержит подключенный к входному.выводу делитель 1 напр жени , усилитель 2 мощности, включенны между выходом делител 1 напр жени и выходным выводом, измерительный элемент 3, подключенный к выходу усилител 2 мощности, источник 4 опор ;ного напр жени , подключенный к не- инвертирующему входу дифференциальног усилител 5 узла сравнени , к инвертирующему входу которого подключен выход измерительного элемента, и первый управл ющий элемент 6, выход которого соединен с первым управл ющим входом делител 1 напр жени , источник 7 тока, блок 8 сравнени сопротивлений, первый вход которого подключен к выходу источника тока 7 и испытательному входу делител 1 напр жени , второй 9 и третий 10 управл ющие элементы, входы которых подключены к блоку 8 сравнени соп ротивлений, а выходы - к второму иThe device contains a voltage divider 1 connected to the input terminal, a power amplifier 2 connected between the voltage divider 1 output and an output output, measuring element 3 connected to the output of the power amplifier 2, a source of 4 voltages; the inverting input of the differential amplifier 5 of the comparison node, to the inverting input of which the output of the measuring element is connected, and the first control element 6, the output of which is connected to the first control input of voltage divider 1, current source 7 , block 8 of resistance comparison, the first input of which is connected to the output of the current source 7 and the test input of the voltage divider 1, the second 9 and the third 10 control elements, the inputs of which are connected to the resistance comparison unit 8, and the outputs to the second and

.- .-

делител 1, Сигнал рассогласовани входного сопротивлени делител выдел етс блоком сравнени сопротивлений 8 и приводит к изменению сопротивлений 12 и 13 делител 1 с помощью управл ющих элементов 9 и 10 до достижё11и равенства входного сопротивлени делител 1 заданной величине. Точность передачи формы сигнала повьыпаетс за счет обеспечени согласовани входного сопротивлени делител напр жени 1 с входным ВЧ-трактом. 2 ил.divider 1, the error signal of the input resistance of the divider is selected by the resistor comparison unit 8 and causes the resistances 12 and 13 of the divider 1 to change with the help of control elements 9 and 10 until the input resistance of the divider 1 is equal to the specified value. The accuracy of waveform transmission is enhanced by ensuring that the input resistance of the voltage divider 1 is matched to the input RF path. 2 Il.

третьему управл ющему входам делител 1 напр жени , Второй вход блока 8 сравнени сопротивлений соединен с испытательным выходом делител 1 напр жени . Последний содержит фоторезисторы 11, 12 и 13 оптронов, образующие П-образную делительную чейку , разделительные конденсаторы 14 и 15, подключенные к входу и выходу П-образной делительной чейки, проходной Конденсатор 16, эталонный резистор 17, подключенный к входу П-образной делительной чейки, а также эталонный резистор 18, включенный между выходом П-обра зной делительной чейки и земл ным вьшодом. Блок 8 сравнени сопротивлений содержит соединенные последовательно сумматоры 19 и 20. Управл ющий элемент 9 содержит резистор 21, который подключен к базе транзистора 22, эмиттером соединенного с-земл ным выводом, а коллектором - с лампой 23 накаливани оптрона, к второму выходу которой подведено посто нное напр жение. Управл ющие элементы б и 10 могут быть выполнены аналогичными .to the third control input of the voltage divider 1; The second input of the resistance comparison unit 8 is connected to the test output of the voltage divider 1. The latter contains photoresistors 11, 12, and 13 optocouplers, forming a U-shaped separating cell, separation capacitors 14 and 15, connected to the input and output of the U-shaped separating cell, pass-through capacitor 16, reference resistor 17, connected to the input of the U-shaped separating cell and also the reference resistor 18 connected between the output of the P-shaped separator cell and the ground signal. Resistance comparison unit 8 contains series-connected adders 19 and 20. Control element 9 contains a resistor 21, which is connected to the base of transistor 22, an emitter connected to a ground lead, and a collector — to an optocoupler lamp 23, which is permanently connected to the second output this voltage. Control elements b and 10 may be made similar.

Работа устройства основана на сравнении уровн переменного выходного напр жени с опорным -напр жением с последующим изменением коэффициента передачи звеньев пр мой цепи. Входное переменное напр жение поступает на выход устройства с коэффициентом передачи делител 1 на31The operation of the device is based on a comparison of the level of the variable output voltage with the reference voltage, followed by a change in the transmission coefficient of the links of the direct circuit. The input AC voltage is fed to the output of the device with a divider transfer ratio of 1 to 31

пр жени и усилител 2 мощности. Выходное переменное напр жение поступает также через измерительный элемент 3, в качестве которого может быть использован резистивный .делитель или измерительные преобразователи амплитудных, действующих или средних (средневыпр мленных) значений , на инвертирующий вход дифферен- циального усилител 5. Одновременно на неинвертирующий вход подаетс опорное напр жение от источника 4 опорного напр жени . Разностный сигнал усиливаетс дифференциальным усилителем 5 и воздействует на транзистор управл ющего элемента 6, увеличива или уменьша ток через него. При этом измен етс световой поток лампы накаливани оптрона, вследст- вие чего измен етс сопротивление фоторезистора 11 оптрона в делителеpower supply and power amplifier 2. The output AC voltage also flows through the measuring element 3, which can be used as a resistive separator or measuring transducers of amplitude, acting or average (average) values, to the inverting input of the differential amplifier 5. At the same time, the reference voltage is fed to the non-inverting input. voltage from source 4 reference voltage. The differential signal is amplified by the differential amplifier 5 and acts on the transistor of the control element 6, increasing or decreasing the current through it. In this case, the luminous flux of the optocoupler lamp changes, as a result of which the resistance of the photoresistor 11 of the optocoupler in the divider

Iнапр жени .I want to marry.

Предположим, входное переменное нар жение увеличиваетс , что приводит к возрастанию в первый момент выходного напр жени . В результате разностной сигнал увеличиваетс и еще больше открывает транзистор управл ющего элемента 6, увеличива тем самым ток через него, а следовательно , световой поток лампы накаливани оптрона. Сопротивление фоторезистораSuppose the input variable voltage increases, which leads to an increase in the first moment of the output voltage. As a result, the difference signal increases and opens up the transistor of the control element 6 even more, thereby increasing the current through it, and hence the luminous flux of the optocoupler lamp. Photoresistor resistance

I1оптрона уменьщаетс до тех пор, пока выходное переменное напр жениеThe optocoupler decreases as long as the output alternating voltage

не вернетсй к прежнему значению.does not return to the previous value.

Аналогично происходит процесс стабилизации при уменьшении евходного переменного напр жени . Одновременно с этим посто нный ток от источника тока (который представл ет собой транзистор, работающий в режиме то- костабилизатора), проходит через эталонный резистор 17 и входное сопротивление П-образной делительной чейки, нагруженной на эталонный резистор 18 той же величины, что и эталонный резистор 17. Напр жение, пропорциональное сумме сопротивлени резистора 17 и входного сопротивлени П-образной делительной чейки, и напр жение, пропорциональное входному сопротивлению П-образной делительной чейки, подаютс в блок 8 сравнени сопротивлений. На выходе сумматора 19 этого блока вьщел етс напр жение, пропорциональное величине резистора 17. Оно сравниваетс на сумматоре 20 блока 8 сравнени Similarly, the process of stabilization occurs with a decrease in the output variable voltage. At the same time, the direct current from the current source (which is a transistor operating in the stabilizer mode) passes through the reference resistor 17 and the input resistance of the U-shaped dividing cell loaded on the reference resistor 18 of the same size as the reference resistor a resistor 17. A voltage proportional to the sum of the resistance of the resistor 17 and the input resistance of the U-shaped divider cell, and the voltage proportional to the input resistance of the U-shaped divider cell, are supplied to the sop comparison unit 8 otivleny. At the output of the adder 19 of this block, a voltage is proportional to the value of the resistor 17. It is compared on the adder 20 of the comparison block 8

0 0

5 „ five "

5five

00

5five

0 5 0 5

98 98

сопротивлений с напр жением, пропорциональным входному сопротивлению П-образной делительной чейки. Разностный сигнал усиливаетс сумматором 20 и воздействует одновременно . на управл ющие элементы 9 и 10, транзисторы 22 которых измен ют ток через лампы оптронов у правл емого делител 1 напр жени . При этом измен ютс сопротивлени фоторезисторов 12 и 13 оптронов, так чтобы входное сопротивление управл емого делител 1 напр жени оставалось стабильным и равным значению эталонного резистора 17. Так происходит стабилизаци входного сопротивлени П-образной делительной чейки на посто нном токе.resistances with a voltage proportional to the input resistance of a U-shaped dividing cell. The differential signal is amplified by the adder 20 and acts simultaneously. control elements 9 and 10, the transistors 22 of which change the current through the optocoupler lamps at the controlled voltage divider 1. At the same time, the resistances of photoresistors 12 and 13 of optocouplers change, so that the input resistance of the controlled divider 1 voltage remains stable and equal to the value of the reference resistor 17. Thus, the input resistance of the U-shaped dividing cell is stabilized at a constant current.

Эталонные резисторы 17 и 18 выбираютс равными удвоенному значению волнового сопротивлени , линии передачи . Емкость проходного конденсатора 16 выбрана такой, чтобы его сопротивление переменному току было незначительным . Поскольку эталонные резисторы 17 и 18 включены по переменному току параллельно входному и выходному сопротивлени м П-образной делительной чейки, то входное и выходное (так как П-образна делительна чейка симметрична) сопротивлени делител 1 напр жени равны волновому сопротивлению линии Передачи , подвод щей переменное напр жение к входу устройства. Достигнутое согласование волнового сопротивлени линии передачи и входного сопротивлени предлагаемого устройства позвол ет существенно снизить искажени амплитудного и фазового спектров и увеличить точность стабилизации уровн полигармонических сигналов.The reference resistors 17 and 18 are chosen equal to twice the value of the impedance, the transmission line. The capacitance of the passage capacitor 16 is chosen such that its resistance to alternating current is negligible. Since the reference resistors 17 and 18 are connected in alternating current to the input and output resistors of the U-shaped divider cell, the input and output (since the U-shaped divider cell is symmetric) of the resistance of the divider 1 voltage is equal to the characteristic impedance of the Transmission Line supplying the alternating voltage to the device input. The achieved matching of the impedance of the transmission line and the input impedance of the proposed device can significantly reduce the distortion of the amplitude and phase spectra and increase the accuracy of stabilizing the level of polyharmonic signals.

Предлагаемое устройство позвол ет существенно повысить точность стабилизации уровней полигармонических высокочастотных сигналов.The proposed device can significantly improve the accuracy of stabilizing the levels of polyharmonic high-frequency signals.

Claims

Invention Formula

An AC voltage regulator containing a voltage divider connected to the input terminals, a power amplifier connected between the output of the voltage divider and an output terminal, a measuring element, an input connected to the output of the power amplifier, and an output to the inverting input of the comparator node of the comparison node.

/(5l.1

2