SU450146A1

SU450146A1 - Stable periodic signal source

Info

Publication number: SU450146A1
Application number: SU1908570A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Рудой; Новчинар Курбанов; Александр Трофимович Макиенко
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1973-04-24
Filing date: 1973-04-24
Publication date: 1974-11-15

Description

Изобретение относитс к области электроизмерительной техники и может быть использовано дл стабилизации периодического напр жени или тока при изменении их частоты в широких пределах.The invention relates to the field of electrical measuring equipment and can be used to stabilize a periodic voltage or current when their frequency varies over a wide range.

Одним из важных параметров стабилизированных источников периодического сигнала вл етс врем отработки возмущений, т. е. быстродействие. Этот критерий приобретает первостепенное значение, например, при многоточечном контроле технологического процесса , когда различные датчики поочередно подключаютс к источнику стабильного напр жени или тока. Скачкообразное изменение нагрузки вызывает отклонение выходной величины от номинального значени . Возникшее рассогласование устран етс при помощи тракта коррекции. Однако дл полного его устранени необходимо некоторое врем . Если оно превышает период подключени датчиков, то измерение неэлектрической величины производитс с погрешностью, причем тем большей , чем меньше быстродействие стабилизатора . Кроме того, больша инерционность приводит к амплитудной модул ции выходного сигнала, что также способствует увеличению погрешности измерени . В св зи с этим уменьшение времени, необходимое дл отработки возмущений, представл ет собой важную и актуальную задачу.One of the important parameters of stabilized sources of a periodic signal is the time of perturbation testing, i.e., speed. This criterion is of paramount importance, for example, in multipoint process monitoring, when different sensors are alternately connected to a source of stable voltage or current. An abrupt change in load causes the output value to deviate from the nominal value. The resulting mismatch is eliminated by the correction path. However, it takes some time to completely eliminate it. If it exceeds the period of connection of the sensors, then the measurement of the non-electric value is made with an error, and the greater, the smaller the speed of the stabilizer. In addition, a large inertia leads to amplitude modulation of the output signal, which also contributes to an increase in the measurement error. In this regard, the reduction of the time required for the perturbation testing is an important and urgent task.

Известен стабилизированный источник периодического сигнала, содержащий задающий генератор, усилитель с управл емым коэффициентом передачи, усилитель посто нного напр жени , перемножитель, блок сравнени и усилитель-ограничитель. Недостатками такого источника вл ютс мала скорость отработки возмущений вследствие того, что в тракте коррекции имеетс фильтр нижних частот с большой посто нной времени, и больща инерционность , способствующа возникновению амплитудной модул ции выходного напр жени , что приводит к увеличению погрешности измерений .A stabilized source of a periodic signal is known, comprising a master oscillator, an amplifier with a controlled gain, a constant voltage amplifier, a multiplier, a comparison unit, and a limiting amplifier. The disadvantages of such a source are the low rate of perturbation testing due to the fact that the correction path has a low-pass filter with a large constant time, and more inertia, which contributes to the amplitude modulation of the output voltage, which leads to an increase in measurement error.

Предлагаемый источник позвол ет увеличить скорость отработки возмущений. Это достигаетс тем, что он содержит инвертор периодического напр жени и сумматор. Их входы соединены с перемножителем, при этом выход инвертора подключен к второму входу сумматора, а выход последнего - к усилителю посто нного напр жени .The proposed source allows to increase the speed of perturbation mining. This is achieved in that it contains a periodic voltage inverter and an adder. Their inputs are connected to the multiplier, while the output of the inverter is connected to the second input of the adder, and the output of the last to the amplifier of a constant voltage.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого источника; на фиг. 2, а-е - графики напр жений в отдельных точках схемы источника .FIG. 1 is a block diagram of the source being described; in fig. 2, ae are the voltage plots at specific points in the source circuit.

Источник содержит основной и корректирующий тракты.The source contains the main and corrective paths.

К основному тракту относ тс задающий генератор 1 и усилитель 2 с управл емым коэффициентом передачи. Он служит дл подведени синусоидальных колебаний к нагрузке. Корректирующий тракт источника состоит из инвертора 3, сумматора 4, усилител -ограничител 5, перемножител 6, усилител 7 посто нного напр жени и блока 8 сравнени . При помощи корректирующего тракта выдел етс сигнал, характеризующий погрещность системы, и осуществл етс ее коррекци .The main path includes the master oscillator 1 and the amplifier 2 with controlled transmission coefficient. It serves to apply sinusoidal oscillations to the load. The source correction path consists of inverter 3, adder 4, limiting amplifier 5, multiplier 6, constant voltage amplifier 7, and comparison unit 8. With the help of the correction path, the signal characterizing the failure of the system is extracted and corrected.

В основу работы схемы положен принцип непрерывного сравнени выходной L/z (см. фиг. 2, а) и опорной UQ (см. фиг. 2, б) величин . В качестве последней используетс пр моугольное колебание, полученное из стабилизируемого при помощи усилител -ограничител 5. Разностный сигнал t/з (см. фиг. 2, в) определ етс посредством блока 8 сравнени и подаетс на перемножитель 6. На другой вход перемножител поступает синусоидальное колебание от задающего генератора 1 или с выходных зажимов источника. В результате перемножени разностного t/з и выходного гармонического f/2 сигналов выдел ютс посто нна во времени составл юща и переменный сигнал U (фиг. 2, г). Полезной вл етс только посто нна составл юща сигналов , так как ее уровень пропорционален погрешности источника.Посто нна составл юща выдел етс путем компенсации высших гармоник спектра. Это достигаетс благодар тому, что переменна компонента подаетс на инвертор 3 периодического напр жени , необходимый дл изменени ее фазы на 180° (сигнал t/5 на фиг. 2, д). Затем сигналы f/s и t/4 инвертора и перемножител , соответственно, суммируютс в сумматоре 4. Результатом сложени вл етс исключение высших составл ющих и выделение посто нного напр жени f/6 (см. фиг. 2, е), которое после усилени используетс дл регулировки коэффициента передачи основного тракта, что способствуетThe operation of the circuit is based on the principle of continuous comparison of the output L / z (see Fig. 2, a) and the reference UQ (see Fig. 2, b) values. As the latter, a rectangular oscillation obtained from the stabilizer stabilized with the aid of the amplifier 5 is used. The difference signal t / h (see Fig. 2, c) is determined by the comparison unit 8 and fed to the multiplier 6. A sinusoidal signal is fed to the other multiplier input. oscillation from the master oscillator 1 or from the output terminals of the source. As a result of multiplying the difference t / C and output harmonic f / 2 signals, the time-constant component and the variable signal U are selected (Fig. 2, d). Only the constant component of the signals is useful, since its level is proportional to the error of the source. The constant component is extracted by compensating for the higher harmonics of the spectrum. This is achieved due to the fact that the variable component is supplied to the periodic voltage inverter 3, which is necessary to change its phase by 180 ° (the t / 5 signal in Fig. 2, e). Then the signals f / s and t / 4 of the inverter and multiplier are respectively summed in adder 4. The result of the addition is the elimination of higher components and the selection of a constant voltage f / 6 (see Fig. 2, e), which after amplification used to adjust the gain of the main path, which contributes

восстановлению заданного значени стабилизируемой величины с высокой точностью.restoration of a given value of a stabilized quantity with high accuracy.

Таким образом, в предлагаемом источнике из состава корректирующего тракта исключаетс инерционное звено - фильтр нижних частот , что позвол ет увеличить скорость отработки возмущений.Thus, in the proposed source, an inertial element — a low-pass filter — is excluded from the correction path, which allows an increase in the rate of perturbation testing.

Предмет изобретени Subject invention

Стабилизированный источник периодического сигнала, содержащий задающий генератор, усилитель с управл емым коэффициентом передачи , усилитель-ограничитель, блок сравнени , перемножитель, усилитель посто нногоA stabilized periodic signal source containing a master oscillator, a gain controlled amplifier, a limiter amplifier, a comparison unit, a multiplier, a constant amplifier

напр жени и нагрузку, отличающийс тем, что, с целью увеличени скорости отработки возмущений, он содержит инвертор периодического напр жени и сумматор, причем их входы соединены с перемножителем, приvoltage and load, characterized in that, in order to increase the speed of perturbation, it contains a periodic voltage inverter and an adder, and their inputs are connected to a multiplier, with

этом выход инвертора подключен к второму входу сумматора, а выход последнего - к усилителю посто нного напр жени .In this case, the output of the inverter is connected to the second input of the adder, and the output of the latter is connected to the DC amplifier.

УHave

АBUT

УHave

уat

АBUT