SU842741A1

SU842741A1 - Device for thermal stabilization of radioelectronic assembly parameters

Info

Publication number: SU842741A1
Application number: SU772476367A
Authority: SU
Inventors: Евгений Александрович Кривешко; Николай Борисович Марченко; Сергей Павлович Черняк
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4084
Priority date: 1977-04-07
Filing date: 1977-04-07
Publication date: 1981-06-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО дл ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ УЗЛОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ(54) DEVICE FOR THERMAL STABILIZATION OF PARAMETERS OF KNOTS OF RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT

Изобретение относитс к системам автоматического регулировани и предназначено дл одновременной термостабилизации параметров р да функциональных узлов, объединенных в один прибор, блок, кассету, стойку или плату и может быть использовано в электрорадиотехнических установках различного назначени , в частности в электроизмерительной , преобразовательной или регулирующей технике.The invention relates to automatic control systems and is intended for the simultaneous thermal stabilization of parameters of a number of functional units combined into one device, unit, cassette, rack, or board and can be used in electrical and radio installations for various purposes, in particular in electrical measuring, converter, or control technology.

Дл уменьшени температурной составл ющей дрейфа параметров различных радиоэлектронных узлов используют в основном устройства, реализующие два способа повышени температурной устойчивости, активное термостатировани,е и регулирование по возмущению.To reduce the temperature component of the drift of the parameters of various electronic units, devices are mainly used that implement two methods for increasing the temperature stability, active thermostating, and regulation by disturbance.

Активные термостаты используют в большинстве высокочастотных измерительных приборов, в частности в цифровом вольтметре типа Щ1511.Active thermostats are used in most high-frequency measuring instruments, in particular in a digital voltmeter of the type Shch1511.

Термостат последнего представл ет собой устройство с замкнутым объемом, внутри которого установлен подогреватель и датчик подключает подогреватель к цепи питани . Таким образом, в термостате будет поддерживатьс заданна температура 1. Внутри термостата, кроме датчика и подогревател , размещены элементы эталонного источника напр жени , параметры которых наиболее чувствительны к изменению температуры окружающей среды и вли ющие на стабильность выходного напр жени эталонного источника. Относительно высока температура элементов внутри термостата снижает надежность последних, аThe thermostat of the latter is a device with a closed volume, within which a heater is installed and a sensor connects the heater to the power supply. Thus, the thermostat will maintain the set temperature 1. Inside the thermostat, in addition to the sensor and the heater, are placed the elements of the reference voltage source, whose parameters are most sensitive to changes in the ambient temperature and affecting the stability of the output voltage of the reference source. The relatively high temperature of the elements inside the thermostat reduces the reliability of the latter, and

больща масса и габариты термостатов, большое врем готовности (дл прибора Ш1511 30 мин), низкие энергетические характеристики заметно смыкают эффективность применени активного термостатировани .the greater mass and dimensions of the thermostats, the large ready time (for the device Sh1511 30 min), low energy characteristics noticeably close the efficiency of the application of active thermostating.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство, содержащее первичный преобразователь температуры окружающей среды и функциональный преобразователь 2.The closest in technical essence to the present invention is a device comprising a primary ambient temperature transducer and a functional transducer 2.

К недостаткам этого термокомпенсирующего устройства следует отнести необходимость использовани источника электропитани , гальванически разделенного от общей шины, что помехоустойчивостьThe disadvantages of this temperature compensating device include the need to use a power source galvanically separated from the common bus that

стабилизатора в целом, и невозможность одновременной стабилизации параметров других, параллельно работающих функциональных узлов.stabilizer as a whole, and the impossibility of simultaneous stabilization of the parameters of other parallel operating functional units.

Цель изобретени - расширение области применени и повышение помехоустойчивоети .The purpose of the invention is to expand the scope and increase the noise immunity.

Поставленна цель достигаетс тем, что функциональный преобразователь содержит включенные параллельно задающие потенциометры и включенные последовательно инвертирующий и неинвертирующий усилители , причем ко входу неинвертирующего усилител подключен выход первичного преобразовател температуры окружающей среды, а между выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей включены потенциометры, подвижные контакты которых соединены с соответствующими узлами радиоэлектронной аппаратуры.The goal is achieved by the fact that the functional converter contains set-in potentiometers connected in parallel and inverting and non-inverting amplifiers connected in series, the output of the ambient temperature primary converter being connected to the input of the non-inverting amplifier, and between the outputs of the inverting and non-inverting amplifiers potentiometers are connected, the moving contacts of which are connected to the corresponding electronic equipment nodes.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства термостабилизации.The drawing shows the scheme of the proposed device thermal stabilization.

Устройство содержит первичный преобразователь 1 температуры окружающей среды, выход которого подключен ко входу инвертирующего усилител 2, неинвертирующий усилитель 3, подсоединенный своим входом к выходу усилител 2, р д Задающих потенциометров 4, подключенных своими крайними контактами к выходам усилител 2 и 3, а подвижными контактами через резисторы 5 - к соответствующим радиоэлектронным узлам 6.При изменении температуры окружающей среды сигнал от первичного преобразовател 1 температуры окружающей среды вызовет пропорциональное изменение напр жени на выходах усилителей и 3. Знак и абсолютна величина напр жени между подвижным контактом каждого потенциометра 4 и общей шиной будет определ тьс положением подвижного контакта потенциометра и температурой окружающей среды, т. е. изменением положени движка потенциометра 4 можно с одной стороны регулировать знак и крутизну преобразовани температура - напр жение, а с другой стороны - температурный коэффициент стабилизирующего параметра радиоэлектронного узла.The device contains an ambient temperature transducer 1, the output of which is connected to the input of an inverting amplifier 2, a non-inverting amplifier 3 connected by its input to the output of amplifier 2, a number of Setting potentiometers 4 connected by its extreme contacts to the outputs of amplifier 2 and 3, and moving contacts through resistors 5 - to the corresponding electronic units 6. When the ambient temperature changes, the signal from the primary converter 1 of the ambient temperature will cause a proportional the voltage change at the outputs of the amplifiers and 3. The sign and the absolute value of the voltage between the moving contact of each potentiometer 4 and the common bus will be determined by the position of the moving contact of the potentiometer and the ambient temperature, i.e. the position of the slider of the potentiometer 4 can be adjusted on the one hand the sign and the slope of the temperature – voltage transformation, and, on the other hand, the temperature coefficient of the stabilizing parameter of the electronic unit.

В качестве примера выполнени предлагаемого устройства на чертеже показана схема одновременной термокомпенсации дрейфа выходного напр жени параметрического стабилизатора, дрейфа нул масщтабирующего усилител и температурного дрейфа частоты кварцевого генератора.As an example of the proposed device, the drawing shows a scheme for the simultaneous thermal compensation of the drift of the output voltage of a parametric stabilizer, the zero drift of a mass-stabilizing amplifier, and the temperature drift of the frequency of the quartz oscillator.

Один из потенциометров 4 своим движком через резистор 5 подключен к средней точке делител напр жени параметрического стабилизатора, второй потенциометр - к точке суммировани масштабирующего усилител , а третий потенциометр - к варианту кварцевого генератора.One of the potentiometers 4 is connected to the midpoint of the voltage divider of a parametric stabilizer through its engine, the second potentiometer to the summing point of the scaling amplifier, and the third potentiometer to the variant of the crystal oscillator.

Величину температурного дрейфа выходного напр жени параметрического стабилизатора нар ду с температурной нестабильностью напр жени стабилизации стабилитрона и температурными коэффициен тами резисторов делител будет определ ть. еще и положение движка соответствующего потенциометра. 4. Производ технологический нагрев и измен положение движка потенциометра 1 относительно среднего положени , компенсируют температурную составл ющую дрейфа выходного напр жени стабилизатора.The magnitude of the temperature drift of the output voltage of the parametric stabilizer, along with the temperature instability of the stabilization voltage of the Zener diode and the temperature coefficients of the resistor resistors, will be determined. also the position of the engine of the corresponding potentiometer. 4. Producing technological heating and changing the position of the slider of the potentiometer 1 relative to the middle position, compensates for the temperature component of the drift of the output voltage of the stabilizer.

Аналогичным образом, контролиру напр жение на выходе масштабирующего усилител (выходную частоту кварцевого генератора ), после технологического нагрева изменением положени движка соответствующего потенциометра 4 компенсируют температурную составл ющую дрейфа напр жени на выходе усилител (дрейфа частоты генератора). После такой настройки функциональные узлы сохран ют температурную устойчивость в широком диапазоне изменений температуры окружающей среды.Similarly, by controlling the voltage at the output of the scaling amplifier (output frequency of the crystal oscillator), after technological heating, changing the position of the slider of the corresponding potentiometer 4 compensates for the temperature component of the voltage drift at the amplifier output (frequency drift of the generator). After this adjustment, the functional units retain their temperature stability over a wide range of changes in the ambient temperature.

Класс узлов, коррекцию температурного дрейфа параметров которых можно производить с помощью предлагаемой системы, достаточно щирок и включает в себ , например, реле времени, операционные усилители, генераторы , стабилизаторы напр жени и тока , нуль-органы, измерительные преобразователи и т. д. и т. п.The class of nodes, the temperature drift correction of parameters of which can be performed using the proposed system, is sufficiently wide and includes, for example, a time relay, operational amplifiers, generators, voltage and current stabilizers, zero-organs, measuring transducers, etc. t. n.

Низкое выходное сопротивление усилител и инвертора системы дозвол ет повысить помехоустойчивость и производить температурную компенсацию параметров одновременно нескольких функциональных узлов без взаимного вли ни их друг на друга .The low output impedance of the amplifier and the inverter of the system allows to increase the noise immunity and produce temperature compensation for the parameters of several functional units at the same time without interfering with each other.

Разнопол рные относительно общей шины устройства и пропорциональные температуре окружающей среды напр жени на выходах усилителей могут быть получены и в случае, если оба усилител выполнены инвертирующими, а также в том случае, когда оба входа инвертирующего усилител подключены к вь1ходу первичного преобразовател температуры окружающей среды.Voltage devices that are opposite to the common bus and proportional to the ambient temperature at the outputs of the amplifiers can also be obtained if both amplifiers are made inverting, as well as when both inputs of the inverting amplifier are connected to the primary ambient temperature converter.

Предлагаемое устройство по размерам, функциональным возможност м, энергозатратам , трудоемкости температурной настройки выгодно отличаетс от известных систем температурной стабилизации параметров электронных узлов. Кроме того, может быть выполнено в интегральном исполнении .The proposed device in terms of size, functionality, power consumption, and labor intensity of the temperature setting favorably differs from the known systems of temperature stabilization of the parameters of electronic components. In addition, it can be performed in the integrated design.

Claims

1. Description to the digital voltmeter Ш, 1511. L., zd “Vibrator, 1968.

2. USSR author's certificate number 388253, cl. G 05 F 1/56, 1973.