SU773594A1

SU773594A1 - Pulse stabilizer

Info

Publication number: SU773594A1
Application number: SU792719268A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федорович Андрейченко; Олег Павлович Дьяков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1001
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1980-10-23

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл преобразовани сигналов, а также вторичных источников электропитани .The invention relates to electrical engineering and can be used to convert signals as well as secondary power sources.

Известны импульсные стабилизаторы, 5 напр жени , содержащие регулиру СИ 1ий элемент, систему управлени , генератор импульсов, дроссель l.Pulse stabilizers, 5 voltages are known, which contain the regulator SI 1 element, control system, pulse generator, choke l.

Недостатками таких ста&йлизаторов вл етс сравнительно больша инер- 0 ционность, обусловленна инерционностью дросселей и трансформаторов, а также сравнительно невысока точность .The disadvantages of such stabilizers are the relatively high inertia due to the inertia of chokes and transformers, as well as relatively low accuracy.

Быстродействие повышено в им- 5 пульсном стабилизаторе посто нного напр жени , содержащем силовой транзистор , переключающий усилитель и магнитный мультивибратор 2.The performance is enhanced in a pulsed DC voltage regulator containing a power transistor, a switching amplifier, and a magnetic multivibrator 2.

Недостаток такого стабилизатора- 20 невысока точность стабилизации,обусловленна дрейфом усилител в цепи измерени выходного напр жени , а также погрешностью устройства формировани импульсов.25The disadvantage of such a stabilizer is 20; the stabilization accuracy is not high due to the drift of the amplifier in the output voltage measuring circuit, as well as the error in the pulse shaping device.25

Наиболее близким техническим ре- шением , в котором повышена точность вл етс импульсный стабилизатор напр жени посто нного тока, содержащий регулирующий элемент, фильтр, 30The closest technical solution, in which the accuracy is improved, is a pulsed DC voltage regulator containing a regulating element, a filter, 30

усилитель, преобразователь, устапов-, ленный на выходе фильтра, генератор опорной частоты, тригге нл (зТ.amplifier, converter, ustapov-, leny at the output of the filter, the generator frequency reference, trigger nl (zT.

Однако он имеет при значительных изменени х входного напр жени сравнительно невысокую точность, о5уйловленную наличием статической ошибки .However, with significant changes in input voltage, it has a relatively low accuracy, due to the presence of a static error.

Цель изобретени - повьлиение точности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизаторе, содержащем усилитель , подк.шоченный своим выходом Ко входу регулирующего элемента,установленного на входе преобразовател напр жени с фильтром, выход которого соединен со входом преобразова-т тел частоты, генератор опорной частоты , св занный с первым делителем частоты, два реверсивных счетчика и ключевой элемент введен второй делитель частоты, два инвертора, распределитель импульсов, три ключевых элемента и три элемента совпадени , входы первых из них соединены с выходами двух реверсивных счетчиков, входы первого k3 которых св заны с выходами преобразовател частоты и ге-, не.ратора опорной частоты через первые два ключевых элемента, управл ющие входы которых подключены к первым двум выходам распределител импульсов , а его вход соединен с выходом первого делител частоты, входы второго реверсивного счетчика через третий и четвертый ключевые элементы св заны с выходом генератора опорной частоты: .один непосредственно , а второй через второй делитель частоты, причем управл ющий входThe goal is achieved by the fact that in the stabilizer containing an amplifier connected to its output To the input of the regulating element installed at the input of the voltage converter with a filter whose output is connected to the input of the frequency bodies, the reference frequency generator a frequency divider, two reversible counters and a key element are introduced a second frequency divider, two inverters, a pulse distributor, three key elements and three coincidence elements, the inputs of the first of them are connected to outputs d oh reversible counters, the inputs of the first k3 of which are connected to the outputs of the frequency converter and the reference frequency generator through the first two key elements, the control inputs of which are connected to the first two outputs of the pulse distributor, and its input is connected to the output of the first frequency divider , the inputs of the second reversible counter through the third and fourth key elements are connected to the output of the reference frequency generator: one directly, and the second through the second frequency divider, and the control input

.третьего ключа св зан со входом усилител и выходом третьего элемента совпадени , один из входов которого св зан с четвертым выходом распределител импульсов, а второй через первый инвертор и логический элемент со вторым выходом второго счетчика, управл ющий вход четвертого ключа соединен с выходом второго элемента совпадени , один из входов которого подключен к третьему выходу распределител импульсов, а второй вход чере второй инвертор - к выходу первого элемента совпадени .The third switch is connected to the input of the amplifier and the output of the third match element, one of the inputs of which is connected to the fourth output of the pulse distributor, and the second through the first inverter and logic element to the second output of the second counter, the control input of the fourth key is connected to the output of the second element match, one of the inputs of which is connected to the third output of the pulse distributor, and the second input through the second inverter is connected to the output of the first element of the match.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Импульсный стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, преобразователь 2 напр жени с фильтром, установленный на выходе регулирующего элемента, импульсный преобразователь 3, усилитель 4, генератор 5 опорной частоты, подключенный к делител м 6 и 7 частоты, распределитель 8 импульсов , реверсивные счетчики 9 и 10, логический элемент 11, инвертор 1.2, элементы 13, 14 и 15 совпадени , клточи 16-19, инвертор 20.The pulse stabilizer contains a regulating element 1, a voltage converter 2 with a filter, installed at the output of the regulating element, a pulse converter 3, an amplifier 4, a frequency generator 5 connected to frequency dividers 6 and 7, a distributor 8 pulses, reversible counters 9 and 10 , logic element 11, inverter 1.2, elements 13, 14 and 15 coincidence, switches 16-19, inverter 20.

Устройство раб.отает следующим образом .The device works as follows.

Напр жение через регулирующий элемент 1 поступает на вход преобразовател 2 напр жени с фильтром и далее поступает на вход импульсного преобразовател 3, который осуществл ет преобразование выходного напр жени в .частоту. Сигнал с выхода импульсного преобразовател 3, который представл ет собой импульсы, следующие с частотой f „ KU-.,.. с высокой точ11 коЬ1лThe voltage through the regulating element 1 is fed to the input of the voltage converter 2 with a filter and then to the input of the pulse converter 3, which converts the output voltage to the frequency. The output signal of the pulse converter 3, which is a pulse, following at a frequency f "KU -., .. with a high point

ностью/ соответствугацей значению выходного напр жени , через ключ 16 поступает на реверсивный счетчик 9. Импульсы с генератора 5 опорной частоты через делитель б частоты и дале через распределитель 8 импульсов поочередно открывают ключи 17, 16, 19, 18. В установившемс режиме работы в реверсивном счетчике 9 до открывайи клгача 17 хранитс число N. При открывании ключа 17 в реверсивном счетчике 9 записываетс количество импульсов Ngi f bt , где &t врем ,в течение которого открыт ключ 17. За врем л1 , в течение которого открыт клоч 16, из реверсивного счетчика 9 считываотс импульсы, поступившие от импульсного преобразовател 34 - fnp йц .of the output voltage, through the key 16 is fed to the reversible counter 9. The pulses from the generator 5 of the reference frequency through the frequency divider b and then through the dispenser 8 pulses alternately open the keys 17, 16, 19, 18. In the established mode of operation in the reversible the counter 9, until the opening of the clamp 17, stores the number N. When opening the key 17, the reverse counter 9 records the number of pulses Ngi f bt, where & t is the time during which the key 17 is opened. During time l1, during which the scrap 16 is opened, reverse account tachka 9 readout pulses received from a 34-fnp pulse converter.

в принципе At и Atj могут быть не равны, но в номинальном режиме, когда Ugyj, соответствует требуемой величине, должно обеспечиватьс равенство Ngj и, следовательно,in principle, At and Atj may not be equal, but in the nominal mode, when Ugyj, corresponds to the required value, the equality Ngj must be ensured and, therefore,

пр оп 1 этом в реверсивном счетчике 9 остаетс число N.pr op 1 this number N in the reversible counter 9

В следующий интервал времени at- , который соответствует третьему выходу распределител 8 импульсов и выбираетс большим, чем а t и at., происходит запись в реверсивный счетчик 10 от нулевого исходного состо ни .In the next time interval at-, which corresponds to the third output of the distributor 8 pulses and is chosen to be larger than a and t and at., The reversing counter 10 is recorded from the zero initial state.

Когда в реверсивном счетчике 10 запишетс число импульсов, равное числу импульсов, записанных в реверсивном счетчике 9, т.е. N М, срабатывает элемент 13 совпадени , инвертор 20 отпускает элемент 14 совпадени и ключ 19 закрываетс .When the number of pulses in the reversible counter 10 is equal to the number of pulses recorded in the reversible counter 9, i.e. N M, the coincidence element 13 is triggered, the inverter 20 releases the coincidence element 14 and the key 19 closes.

Врем записи в реве рсивном счет WoRecord time in WoW's Wool score

чике 10 равно t,a chike 10 is t,

, причем, and

АП 3 AP 3

ionion

В остальную часть интервала времени U t, импульсы в реверсивный счетчик 10 не поступают, В интервале времени at (4-е положение распределител 8 импульсов) происходит считывание числа М из реверсивного счетчика 10 до нулевого исходного состо ни .При достижении этого состо ни срабатывает логический элемент 11, выключаетс инвертор 12, закрываетс элемент 15 совпадени , закрываетс ключ 18 , импульсы на вход реверсивного счетчика 10 не поступают Затем цикл работы распределител повтор етс .In the rest of the time interval U t, the pulses in the reversible counter 10 are not received. In the time interval at (4th position of the distributor 8 pulses), the M number is read from the reversing counter 10 to the zero initial state. When this state is reached, a logical element 11, the inverter 12 is turned off, the coincidence element 15 is closed, the key 18 is closed, the pulses are not received at the input of the reversing counter 10 Then the operation cycle of the distributor is repeated.

Врем одного цикла Т ,,4ОдновременноTime of one cycle T ,, 4At the same time

с ключом 18with key 18

+utj+ut4+ utj + ut4

сигналом от элемента 15 совпадени открыт усилитель 4 и, следовательно регулирун ций элемент 1. Врем , в течение которого открыт регулирующий элемент 1Т g , где fj - частота импульсов на вьжоде делител 7 частоты. . .the signal from the coincidence element 15 is opened by the amplifier 4 and, therefore, by the regulating element 1. The time during which the regulating element 1T g is opened, where fj is the frequency of the pulses at the output of the frequency divider 7. . .

Поскольку именно интервал at, вл етс рабочим дл регулирующего элемента, он выбираетс большим чем ut, atj, того, чтобы врем счит Зыло больше Т , вводитс делитель 7 частоты, т.е. считывание с реверсивного счетчика 10 производитс с более низкой частотой. Если выходное напр жение Ua.,.. мен -DblXSince it is the interval at, which is operative for the regulating element, it is chosen to be longer than ut, atj, so that the read time of the Zilo is greater than T, a frequency divider 7 is introduced, i.e. reading from the reversible counter 10 is performed at a lower frequency. If the output voltage is Ua., .. men -DblX

етс , то мен етс fj,p . Например, при увеличении и соответственно увеличиваетс f „ и по вл етс разность п- прСледовательно , за один цикл число N в реверсивном счетчике 10 уменьшитс на а N . Поэтому врем С;., в течение которого открыт регулирующий элемент, ..уменьщитс и, следовательно , уменьшитс U...,. Тем самымthen fj, p. For example, with increasing and, respectively, fn increases, and the difference pn appears. Consequently, in one cycle the number N in the reversible counter 10 decreases by aN. Therefore, the time C;. During which the regulating element is open, decreases and, therefore, decreases U ...,. Thereby

DOi ,Doi

Обеспечиваетс стабилизаци ид,,, . ,В течение нескольких циклов в реверThe stabilization of the id ,,,. Is provided. , For several cycles in the reverse

сивном счетчике 9 установитс новое число Ng, отличное от N , но величии„ ... останетс прежней с погрешнаIn the county counter 9, a new number Ng will be set, different from N, but the greatness "... will remain the same with the error

выхout

ностыо дискретности.no discretion.

fno . ., , constfno. ., const

иand

SblVkix -2SblVkix -2

Если вместо сигнала генератора опорной частоты в устройство подавать сигнал.Е виде импульсов с мен ющейе частотой, то устройство работает как прецизионный преобразователь частота-напр жение, при этомIf, instead of a signal from a reference frequency generator, a signal is supplied to the device. In the form of frequency pulses, the device operates as a precision frequency-voltage converter, while

выполн етс соотношение N.the ratio is N.

ПР Ofi OL Ofi

следовательно, по-прежнему Uhence still u

At-i At-i

но в данном случае часonbut in this case

тота f - переменна .Tota f - is variable.

В предлагаемом устройстве повьвие-. на точность по сравнению сз существующими устройствами за счет устранени статической ошибки, В известном устройстве при изменении входного напр жени имеетс статическа ошибка (dUgy ) ст. Поскольку управление элементом осуществл лось по разностной частоте л f fj,p - f, , то при изменении входного напр жени Ug возникала статическа ошибка по частоте tfAf cPUg .In the proposed device povvie-. for accuracy as compared to existing devices by eliminating static errors. In the known device, when the input voltage is changed, there is a static error (dUgy) Art. Since the element was controlled by the difference frequency l f fj, p - f,, then when the input voltage Ug changed, a static error occurred in the frequency tfAf cPUg.

Так, например, если U измен етс на ±20%, а af 0,01 f , то cfaf ±20.% и (cfUg,)cT tO,2%.For example, if U changes by ± 20%, and af 0.01 f, then cfaf ± 20.% and (cfUg,) cT tO, 2%.

В предлагаемом устройстве ошибка обусловлена прежде всего выбранными значени ми .N , . NQ и может быть значительно уменьшена. Так, если N - 510, то ошибка в один импульс соответствует погрешности в 0,02%. 1Кроме того, преимуществом преобразующего устройства вл етс возможность использовани общих цифровых устройств при использовании преобразующего устройства в цифровой системе автоматического регулировани -.In the proposed device, the error is primarily due to the selected values .N,. NQ and can be significantly reduced. So, if N - 510, then an error in one pulse corresponds to an error of 0.02%. 1Also, the advantage of a conversion device is the possibility of using common digital devices when using a conversion device in a digital automatic regulation system.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 292148, cl. G 05 F 1/56, 1971.

2. USSR author's certificate

5 373712, class G 05 F 1/56, 1973.

3. USSR author's certificate number 450145, cl. G 05 F 1/56, 1974,