Автоколебательный операционный усилитель

 

АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику входного сигнала, релейный элемент с четырехполюсником в цепи обратной связи , выход релейного элемента через первый резистор соединен с входом выходного фильтра нижних частот, а непосредственно - с выводом вторичной обмотки первого трансформатора, другой вывод которой через первый инвертор соединен с входом релейного элемента, через второй резистор подключен к общей , а через последовательно соединенные третий резис тор, второй инвертор и четвертый резистор подключен к входу выходного iфильтра нижних частот, второй трансформатор , одни из выводов первичной и вторичной обмоток которого соответственно соединены с одним выводом первичной обмотки первого трансформатора и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены двухпороговый компаратор, управляемый ключ, дополнительный резистор и дифференциатор, включенный межДУ Д ругими выводами первичных обмо- g ток первого и второго трансформато (Л ров, причем управляемый ключ и дополнительный резистор последовательно соединены и включены между входом и выходом релейного элемента, вход двухпорогового компаратора соединен с другим выводом вторичной обмотки второго трансформатора, выход - с входом управления управляемого клюэ ча, а вход управления - с выходом выходного фильтра нижних частот. Ю vj

1092?02

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для пот енци альн ого разделен и я це пей постоянного и переменного токов и может быть использовано в системах автоматического управления технологичес- 5 кими процессами °

Известен автоколебательный операционный усилитель (ОУ), содержащий релейный элемент с четырехполюсником в цепи обратной связи, Известный ОУ ,относится к классу дискретных преоб разователей информации с частотноширотно-импульсной модуляцией, обладает высокой помехоустойчивостью, точностью преобразования управляющего воздействия и значительным коэффициентом усиления по мощности 1 g °

Недостатком известного автоколебательного ОУ является отсутствие гальванически разделенного входа, что ограничивает область применения данных ОУ в системах проьыаленной автоматики .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоколебательный операционный усилитель, содержащий первый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику входного сигнала, релейный элемент с четырехполюсником в цепи обратной связи, выход релейного элемента через первый резистор соединен со входом выходного фильтра нижних частот, а непосредственно с выводом вторичной обмотки первого трансформатора, другой вывод которой 35 через первый инвертор соединен со входом релейного элемента, через второй резистор подключен к общей шине, а через последовательно соединенные третий резистор, второй инвертор 4g и четвертый резистор подключен ко входу выходного фильтра нижних частот, второй трансформатор, одни из выводов первичной и вторичной обмотки которого соответственно соединены с 45 одним выводом первичной обмотки первого трансформатора и общей шиной (21.

Известный автоколебательный ОУ обладает низкой помехоустойчивостью к сигналам высокочастотных помех, трансФормируемых во вторичную цепь первого трансформатора со стороны источника входного сигнала и приводящих к ложному срабатыванию релейного элемент а.

Цель изобретения — -повышение по- 55 мехоустойчивости автоколебательного операционного усилителя.

Для достижения цели в автоколебательный операционный усилитель, содержащий пер вый тран сформатор, пер- 6О вичная обмотка которого подключена к источнику входного "игнала, релейный элемент с четырехполюсником в цепи обратной связи, выход релейного элемента н.рез первый резистор соеди-65 нен с входом выходного фильтра нижних частот, а непосредственно — с выводом вторичной обмотки первого трансформатора, другой вывод которой через первый инвертор соединен с входом релейного элемента, через второй резистор подключен к общей шине, а через последовательно соединенные третий резистор, второй инвертор и четвертый резистор подключен к входу выходного фильтра нижних частот, второй трансформатор, один из выводов первичной и вторичной обмоток которого соответственно соединены с одним выводом первичной обмотки первого трансформатора и общей шиной, введены двухпороговый компаратор, управляемый ключ, дополнительный резистор и дифференциатор, включенный между другими выводами первичных обмоток первого и второго трансформаторов, причем управляемый ключ и дополнительный резистор последовательно соединены и включены между входом и выходом релейного элемента, вход двухпорогового компаратора соединен с другим выводом вторичной обмотки второго трансформатора, выход. — с входом управления управляемого ключа, а вход управления — с выходом выходного фильтра нижних частот.

На чертеже представлена приципиальная схема автоколебательного ОУ.

Автоколебательный ОУ содержит первый и второй трансформаторы 1 и 2, первый и второй инверторы 3 и 4, двухпороговый компаратор 5, выходной фильтр 6 нижних частот, релейный эл»мент 7, третий, четвертый, второй и первый резисторы 8-11, дополнительный резистор 12, четырехполюсник 13 в цепи обратной связи релейного элемента 7, управляемый ключ 14 и дифференциатор 15, Автоколе бат ель ный ОУ р абот ает следующим о бр аз ом, Основной тракт преобразования входного сигнала в автоколебательном ОУ состоит из первого трансформатора 1, релейного элемента 7, второго резистора 9, первого инвертора 3 и четырехполюсника 13, Перечисленные звенья в совокупности образуют автоколебательную систему с частотно-широтноимпульсной модуляцией, Релейный элемент 7 имеет неинвертирующую петлю гистерезиса и симметричные относительно нулевого уровня пороги переключения, Третий резистор 8, четвертый и первый резисторы 10 и 11, второй инвертор 4 и выходной фильтр 6 осуществляют активную компенсацию пульсаций выхсдного сигнала. Такой метод фильтрации выходного сигнала автоколебательного ОУ позволяет в значительной степени снизить постоянную времени выходного Фильтра 6 и повысить быстродействие устройства в целом.

1092702

Составитель Ю.Рогаткин

Редактор T.Ïàðôåíîâà ТехредИ.Метелева Корректор A»Дзятко

Заказ 3274/42 Тираж 862 Подпи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород; ул. Проектная, 4

Двухпорогонь и компаратор 5 имеет зону нечувствительности, которая при нулевом уровне постоянной составляющей выходного сигнала симметрична от- . носительно нулевого уровня автоколебательного операционного усилителя. 5

Второй трансформатор 2 имеет характеристики идентичные характеристикам . первого трансформатора 1. Параметры дифференциатора 15 выбираются таким образом, чтобы обеспечить единичный коэффициент передачи для спектра помеховых воздействий и нулевой - для постоянной составляющей входного сигнала.

Если на вход автоколебательного

ОУ поступает помеха недопустимо высокого уровня, на выходе двухпорогового компаратора 5 формируются импульсы, под воздействием которых управляемый ключ 14 замыкается, дополнительный резистор 12 включаc=.Tся в цепь положительной обратной связи релейного элемента 7, что обеспечивает увеличение его порогов переключения, при которых переключение сигналом внешней помехи оказывается невозможным, С ростом сигнала управления минимальный запас помехоустойчивости падает. Одновременно с вертикальным смещением сигнала на входе первого инвертора 3 относительно общеи шины под воздействием выходного сигнала выходного фильтра 6 происходит смещение порогов включения двухпорогового компаратора 5 в сторону противоположную направлению вертикального смещения упомянутого сигнала. Тем саьым обеспечивается запас помехоустойчивости автоколебательного ОУ,,независимо от уровня входного воздей1 ствия»