SU746567A1 - Широтно-импульсный усилитель - Google Patents

Description

54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относитс  к области .импульсной техники и может быть использовано при изготовлении операционных усилителей посто нного то ка с широтно-импульсной модул цией Наиболее близким по технической сущности  вл етс  релейно-импульсны . операционный преобразователь,содержащий усилитель посто нного тока , управл ющее реле, переключающие контакты первой и второй контактных групп которого подключены соответственно ко входу и выходу усилител  посто нного тока, нормешьноразомкнутый контакт первой контактной группы соединен с шиной нулевог потенциала, а нормально-замкнутый контакт подключен к одной обкладке интегрирующего конденсатора, соединенной через -входной -резистор со входом преобразовател , а через резистор обратной св зи - с его выходом и с выходом релейного элемента , вход которого подключен к нормал но-замкнутому контакту второй контактной группы, нормально-разомкну тый контакт которой через первый резистор соединен с обкладкой нако пительного конденсатора, котора  через второй резистор присоединена ко входу усилител  посто нного тока, другие обкладки интегрирующего и иакопительного конденсаторов подключены к шине нулевого потенциала, дифференцирующий блок, вход которого соединен с выходом релейного элемента , а выход подключен к управл ющему реле l . Недостаток этого релёйно-импульсного операционного преобразовател   вл етс  низка .точность, обусловленна  вли нием на его функцию преобразовани  дрейфовых параметров усилител  посто нного тока интегратора . Цель изобретени  - повышение точности. Это достигаетс  тем, что в широтно-импульсный усилитель, содержащий первый релейный элемент,выход которого через резистор соединен со входом интегратора, блок управлени , выход которого соединен с управл ющим входом включевого элемента, один из выводов которого соединен через накопительный конденсатор и резистор с общей шиной, введены второй релейный элемент, резисторы, причем выход второго релейного элемента соединен с выходной клеммой широтно-импульсного усилител , а вход - через ключевой элемент с выходом первого релейного элемента, вход которого через соответствукщие резисторы соединен с входной клеммой широтно-импульсного усилител  и выходом интегратора, соединенного со входом блока управлени .

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема широтноимпульсного усилител ; на фиг.2,3 временные диаграммы, иллюстрируихцие его работу.

Широтно-импульсный усилитель содержит интегратор 1, блок управлени  2, ключевой элемент 3, релейные элементы 4 и 5, резисторы 6-9, накопительный конденсатор 10,входную 11 и выходную 12 клеммы.

Устройство работает следующим образом.

Интегратор 1 в совокупности с первым релейным элементом 4 образуют , звено, работающее в режиме устойчивых автоколебаний. При отсутствии управл ющего сигнала на входной клемме 11 устройства выходной пилообразный сигнал Uy, интегратора

1симметричен относительно нулевого уровн  широтно-импульсного усилител  и имеет амплитуду, равную порогам переключени  релейного элемента 4 (см.фиг.2,а). Среднее за интервал дискретизации значение импульсов U. на выходе релейного элемента 4 равно нулю (см.фиг.2,а).В момент выполнени равенства U О блок управлени 

2формирует импульс малой длительности , под рли нием которого с помощью ключевого элемента 3 накопительный конденсатор 10 отключаетс  от выхода релейного элемента 4 и Нодклю абтс  ко входу второго релейного элемента 5. Импульс U (см.фиг.2,б),возникающий при разр де конденсатора 10, осуществл ет управление моментами переключени  релейного элемента 5. При этом выходной сигнал иgbw (см,фиг.2fб) широтноимпульсного усилител  повтор ет форму импульсов Ifp3 релейного эле-, мента 4 (см.фиг.2,а) , имен цих нулевое значение посто нной составл кйдей После окончани  импульса U„ ключевой элемент 3 возвращаетс  в исходнре состо ние, при котором происходи зар д конденсатора 10 выходным напр жением Ups первого релейного элемента 4. В дальнейшем процесс периодичеки повтор етс .

Под воздействием сигнала управлени  происходит вертикальное смещение сигнала U относительно нулевого уровн  широтно-импульсного усилител  (см.фиг.2,в).. Это влечет за собой изменение скважности импульсов Ug,,,; (см..фиг.2,г) , среднее значение которых устанавливаетс  пропорцио.нальным величине входного сигнала.

Предлагаемый широтно-импульсный усилитель позвол ет Исключить вли ни на его точностные характеристики дрейфовых параметров интегратора 1, среди которых основным  вл ютс  входной ток Д i и ЭДС смещени  нул  д е. -

В результате воздействи  тока д i (или д е) производна  сигнала U в интервсьле времени t оказываетс  отличной от дл  интервала . времени t (см.фиг.3,а). Это вызывает дрейф нул  посто нной составл к цей импульсов U рэ на выходе релейного элемента 4. В результате длительность импульса U отрицательной пол рности составл ет (см. фиг.3,а,б)

2ВТ(А-.йВ/Ь)

V4a0 )

(TvT

.

положительной

IBT tC-t-ДВ/В)

.1

Ci

г выхИ- М

, В + двУи

()Ту .

лл-

вь,уЙ-р) Ue,,

, (в-&а)ти

. I (B-u.ftJTv ,

и-;, (-) /

)

вых.

в

-величина порога переключени  .релейного элемента 4,

дв

:- уровень вертикального

смещени  выходного сигнала интегратора 1, пропорциональный входному сигналу широтно-импульсного усилител  (см.фиг.3,а), посто нна  времени интегратора 1, .

и

-амплитуда выходных имвых пульсов релейного элемента 5 ;

р

-параметр, пропорциональный сигналу д (или д е) интегратора 1.

С учетом выражений (1.) и (2) инервал дискретизации импульсов на ыходе широтно-импульсного усилител  авен

481 и

TC, -4

выч

Среднее значение выходного напр жени  устройства равно

fe-)АВ

в

Таким образом, из соотношени  Ci) видно, что функци  преобразовани  широтно-импульсного усилител  не зависит от дрейфовых параметров интегратора , что обеспечивает повышенную точность работы устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Широтно-импульсный усилитель-,содержащий первый релейный элемент,выход которого через резистор соединен со входом интегратора, блок управлени  , выход которого соединен с управл кхцим входом ключевого элемента , один из выводов которого соединен через накопительный конденсатор и резистор с общей шиной, о тличающийс  тем, что, с

   целью повышени  точности, и нёТО введены второй релейный элемент, резисторы, причем выход второго релейного элемента соединен с выходной клеммой широтно-импульсного усилител , а вход - через ключевой элемент с выходом первого релейного элемента, вход которого через соответствующие резисторы соединен с входной клеммой широтно-импульсного усилител  и выходом интегратора , соединенного со входом блока управлени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР . № 507871, кл. 2 G 06 G 7/12,1974.

   г..

   746567

   f-v

   ae,J