SU815719A1 - Калибратор переменных напр жений - Google Patents

Description

(54) КАЛИБРАТОР ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

I

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в цеп х питани  различной радиотехнической аппаратуры .

Известен калибратор переменных напр жений , содержащий коммутатор, образцовую межу напр жени , измерительный преобразователь, усилитель и синхронный детектор 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  калибратор переменных напр жений, содержащий задающий генератор, выход которого через регулирующее звено подключен ко входу усилител  мощности, выход которого соединен с выходной клеммой и первым входом электронного коммутатора, второй вход которого подключен к выходу образцовой меры напр жени , выход электронного коммутатора через последовательно соединенные согласующий усилитель и измерительный преобразователь действующего значени  напр жени  подключен к неинвертирующему входу электронного усилител , выходом соединенного с первым входом синхронного детектора, выход которого через интегратор соединен с управл ющим

входом регулирующего звена, генератор опорной частоты, подключенный к третьему входу электронного коммутатора и второму входу синхронного детектора 2.

Недостатком известных устройств  вл етс  больща  длительность переходных процессов при вариации уровн  выходного напр жени  в области низких частот.

Цель изобретени  - уменьщение длительности переходных процессов при вибрации уровн  выходного напр жени  в области низких частот.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный калибратор переменных напр жений введены дополнительный согласующий усилитель, параметрический стабилизатор , дополнительный измерительный преобразователь действующего значени  напр жени , дополнительный электронный коммутатор и образцовый резистор, причем выход усилител  мощности через дополнительный согласующий усилитель подсоединен к параметрическому стабилизатору, выход которого через дoпoлниfeльный измерительный преобразователь действующего значени  напр жени  подключен к первому входу дополнительного электронного коммутатора.

второй вход которого соединен с генератором опорной частоты, а выход подключен к инвертирующему входу электронного усилител , и одному из выводов образцового резистора , другой вывод которого подключен к общей щине.

На чертеже представлена блок-схема калибратора переменных напр жений.

Калибратор переменных напр жений содержит задающий генератор 1, регулирующее звено 2, усилитель 3 мощности, образцовую меру 4 напр жени , компаратор 5 действующего значени  напр жени , электронный коммутатор 6, согласующий усилитель 7 (например, повторитель напр жени ), измерительный преобразователь 8 действующего значени  напр жени , электронный усилитель 9, синхронный детектор 10, интегратор И, генератор 12 опорной частоты , дополнительный согласующий усилитель 13, паракэтрический стабилизатор 14 напр жени , дополнительный измерительный преобразователь 15 действующего значени  напр жени , дополнительный электронный коммутатор 16 напр жени , образцовый резистор 17, резистор 18 инвертирующего входа усилител  9, резистор 19 неинвертирующего входа усилител  9.

При этом выход задающего генератора 1 подсоединен ко, входу регулирующего звена 2, а выход регулирующего звена подсоединен ко входу усилител  3 мощности.

В калибраторе переменных напр жений имеетс  образцова  мера 4 напр жени , выход которой подключен к компаратору 5, а именно к электронному коммутатору 6. Причем, к электронному коммутатору 6 подсоединен выход усилител  3 мощности.

В состав компаратора 5 действующего значени  напр жени  вход т электронный коммутатор 6, согласующий усилитель 7, измерительный преобразователь 8 действующето значени  напр жени , электронный усилитель 9, синхронный детектор 10, интегратор 11, генератор 12 опорной частоты, резисторы 18 и 19.

Выход электронного коммутатора 6 соединен с измерительнь1м преобразователем 8 действующего значени  напр жени  через согласующий электронный усилитель 7 напр жени .

Вход синхронного детектора 10 соединен с выходом преобразовател  8 действующего значени  напр жени  через неинвертирующий электронный усилитель 9. Управл ющий вход регулирующего звена 2 (например , затвор полевого транзистора) соединен с выходом синхронного детектора 10 через интегратор 11 напр жени . Электронный коммутатор 6 и синхронный детектор 10 соединен с генератором 12 опорной частоты, по команде которого они работают.

Выход усилител  3 мощности подсоединен ко входу введенного параметрического стабилизатора 14 через дополнительный

согласующий усилитель 13. Дополнительный электронный коммутатор 16 соединен с параметрическим стабилизатором 14 через дополнительный измерительный преобразователь 15 действующего значени , напр жени . В свою очередь электронный коммутатор 16 соединен с введенным резистором 17, инвертирующим входом электронного усилител  9, с резистором 18. Неинвертирующий вход электронного усилител  9 соединен с резистором 19.

0 Электронный коммутатор 16 подключен к генератору 12 опорной частоты.

Отметим, что сопротивлени  резисторов 17, 18 и 19 выбираютс  равными. Переходные емкости, вход щие в состав измерительных преобразователей 8 и 15 выбираютс 

равными по величине. Этим обеспечиваетс  равенство посто нньгх времен их переходных цепей.

Кроме того, одинаковыми по параметрам выбираютс  и измерительные преобразователи 8 и 15 действующего значени  напр жени .

Калибратор переменных напр жений работает следующим образом.

Пусть напр жение U с выхода усилител  3 мощности в результате возмущающего воздействи  не равно выходному напр жению Uo образцовой меры 4 напр жени , т. е. . Тогда на выходе измерительного преобразовател  8 действующего значени  напр жени  мы получаем

Q приращение нар жени  ди, которое после усилени  усили/телем 9 подаетс  на вход синхронного детектора 10. На выходе синхронного детектора 10 будет выпр мленное пульсирующее напр жение , ди. После фильтрации напр жени  Ди интегратором

5 на его выходе получаем посто нное напр жение Uo, величина которого пропорциональна отклонению U)t по отнощению UoЭто напр жение, поступа  на управл ющий вход регулирующего звена 2, регулирует напр жение на входе усилител  3 мощности таким образом, чтобы его выходное напр жение равн лось напр жению образцовой меры 4, т. е. Uji Uo.

При переходе работы калибратора переменных напр жений в область низких

5 частот, например, при его работе на частоте 20 Гц измерительный преобразователь 8 уже подслеживает за мгновенным изменением мощности. На его выходе по вл етс  переменное напр жение удвоенной частоты , назовем его «напр жение подслеживани , которое приводит к перегрузке электронного усилител  9 и синхронного детектора 10.

Резко возрастает уровень пульсаций на выходе интегратора, а следовательно, увеличиваетс  уровень нелинейных искажений и снижаетс  стабильность выходного напр жени  калибратора переменных напр жений , что недопустимо.

При подключении входа дополнительно введенного согласующего усилител  13 к выходу усилител  3 мощности выходной уровень параметрического стабилизатора 14 оказываетс  стабилизирован. После подачи этого напр жени  на вход измерительного преобразовател  15 действуюиХего значени  напр жени  на его выходе, в области низких частот, т. е. на тех частотах, где посто нна  времени преобразовател  действующего значени  напр жени  соизмерима с длительностью периода измер емого напр жени  U х, по вл етс  «напр жение подслеживани .

С помощью электронного допЬлнительно введенного коммутатора 16 это «напр жение подслеживани  подаетс  на инвертирующий вход электронного усилител  9. Работа электронных коммутаторов 6 и 16 синхронизирована . Поэтому в один из полупериодов неинвертирующий и инвертирующий входы электронного усилител  9 одновременно поступает «напр жение подслеживани  как от основного измерительного преобразовател  8 действующего значени  напр жени , так и от дополнительного преобразовател  16 действующего значени  напр жени .

Эти напр жени  вычитаютс  на входе дифференциального операционного усилител  9, так как синфазны, снима , таким образом, уровень пульсаций на входе интегратора , а следовательно, и на его выходе , обеспечива  таким образом, примерно тот же уровень нелинейных искажений и длительность переходных процессов, что и в области средних частот.

Благодар  введенным отличительным признакам с помощью узлов 13, 14, 15, 16, 17 формируетс  синфазное «напр жение подслеживани , которые, поступа  на инвертирующий вход электронного усилител  9, вычитаетс  с аналогичным «напр жением послеживани , подаваемое с выхода измерительного преобразовател  9 действующего значени  напр жени .

Если измерительные преобразователи 8 и 16 идентичны, то электронный усилитель 9 практически полностью подавл ет их синфазные «напр жени  подслеживани .

В результате этого в области низких частот удаетс  сохранить посто нную времени интегратора такой же величины как и в области средних частот, а следовательно , повысить быстродействие калибратора временных напр жений в области низких частот по сравнению с тем случаем, если

бы не было подавлени  «напр жени  подслеживани .

Claims (2)

1. Скрипник Ю. А. Методы преобразовани  и. вы влени  измерительной информации из гармонических сигналов, Киев, «Наукова думка, 1971, с. 55, рис. 11.

2. «Калибратор 745А Проспект фирмы Hewlett-Paekard, 1968.