Широтно-импульсный модулятор переменного тока

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях тока или напряжения. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и улучшение динамических характеристик - достигается тем, что в широтно-импульсный модулятор, содержащий трансформатор 1 тока с первичной обмоткой 2, первой и второй 3 и 4 вторичными обмотками, первый операционный усилитель (ОУ) 6, второй ОУ 7, между выходом которого и общей шиной подключена цепочка из последовательно соединенных первого резистора 10 и двуханодного стабилитрона 9, введены второй резистор 11 и дополнительная третья обмотка 5 трансформатора. При этом неинвертирующий вход ОУ7 подключен к двуханодному стабилитрону 9, имеющему потенциал ±Е<SB POS="POST">0</SB> относительно общей шины, не меняющийся при воздействии помех, а инвертирующий вход ОУ7 подключен к конденсатору 8, представляющему собой малое сопротивление для сигнала помехи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g)) g Н 03 К 7/08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 4044735/24-63 (22) 28.03.86 (46) 30.06.90, Бюп. Р 24 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) P.È.Àãðåñò, В.У.Кизилов„

В.М.Максимов, В.H.Худокормов и К.М.Попелев (53) 621.376.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1 123102, кл . Н 03 К 7/08, 1984 . (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях тока или напряжения. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и улучшение динамических характерис„„80„„15752 9 А1

2 тик — достигается тем, что в широт о-импульсн п модулятор содержащий трансформатор 1 тока с первичной обмоткой 2, первой и второй 3 и 4 вторичными обмотками, первый операционный усилитель (ОУ) 6, второй ОУ 7,. между выходом которо, о и общей шиной подключена цепочка из последовательно соединенных первого резистора 10 и двуханодного стабилизатора 9, введены второй резистор 11 -и дополнительная третья обмотка 5 трансформатора. При этом неинвертирующий вход

ОУ 7 подключен к двуханодному стабилитрону 9, имеющему потенциал +Е относительно общей шины, не меняюшейся при воздействии помех, а инвертирующий вход ОУ 7 подключен к конденсатору 8, представляющему собой малое сопротивление для сигнала помехи. i ил.

1575299

Широтно-импульсный модулятор работает следующим образом.

При большом коэффициенте усиления ОУ 6 напряжение на обмотке 3, определяемое напряжением в суммирующей точке усилителя, близко к нулю и, следовательно, сердечник трансформатора 1 не перемагничивается, его индукция и ток намагничивания и . напряжения на обмотках 2,4,5 также близки к нулю. С учетом этого по за" кону полного тока получают

2 — 1 5 Ф Ф где Ы, И, Ы . — числа витков обмоток 2,4,5, Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в измерительных преобразователях тока илй напряжения.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и улучшение динамических характеристик.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема широтно-им- 10 пульсного модулятора переменного тока.

Широтно-импульсный модулятор переменного тока содержит трансформатор 1 тока с первичной 2, первой Ф5 вторичной 3, второй вторичной (компенсирующей) 4 и третьей вторичной (дополнительной) 5 обмотками, пЕрвый 6 и второй 7 операционные усилители (ОУ), конденсатор 8, двуханод- 2О ный стабилитрон 9, первый 10 и второй 11 резисторы и резистор 12.

Первая вторичная обмотка 3 первым

° выводом подключена к неинвертирующему входу ОУ 6, а второй ее вывод 25 и инвертирующий вход ОУ 6 соединены с общей шиной. Выход ОУ 6 подсоединен к общей шине через последовательно соединенные вторую обмотку 4 и конденсатор. 8. Выход ОУ 7 соецинен с общей шиной через последовательно соединеьные резистор 10 и двуханодный стабилитрон 9. Неинвертирующий вход ОУ, 7 связан с точкой соединения резистора

11 и двуханодного стабилитрона 9 и через резистор 11 и третью обмотку

5 с общей шиной, а инвертирующий вход ОУ 7 связан с точкой соединения второй обмотки 4 и конденсатора 8, второй вывод которого соединен с общей шиной.

Так как напряжение на обмотке 5 равно нулю, ток через резистор 11 определяется величиной сопротивления этого резистора и напряжением +Ео на двуханодном стабилитроне 9, знак которого определяется состоянием компаратора на ОУ 7, сопротивлением обмотки 5 при этом пренебрегают.

Знак "+" перед членом I 4, W определяется знаком напряжения на выходе

ОУ 7. Напряжение на выходе ОУ 6 изменяется линейно со скоростью, определяемой током I< через конденсатор 8. После того, как напряжение на конденсаторе 8 достигнет уровня на ряжения на двуханодном стабилитроне 9, компаратор на ОУ 7 переключается в другое состояние, напряжение на двуханодном стабилитроне 9, а затем и ток I „1 изменяют знак на противоположный, а конденсатор S начинает перезаряжаться в другом направлении до тех пор, пока снова не наступит равенство напряжений на входах компаратора на ОУ 7. Таким образом, обеспечивается автоколебатепьный режим работы схемы.

На выходе ОУ 7 имеет место знакопеременное напряжение, представляющее собой последовательность импульсов двух полярностей с амплитудой напряжения питания ОУ 7, относительная разность длительностей которых

I пропорциональна. току I

Высокая помехоустойчивость предлагаемого широтно-импульсного модулятора обусловлена тем, что сигнал помехи, наведенной на входах ОУ 7, шунтирован на общую шину низким сопротивлением стабилитрона 9 по инвертирующему входу и низким сопротивлением конденсатора 8 по неинвертирующему входу. Наличие низкоомного контура, составленного из цепи связи неинвертирующего входа ОУ 7 со стабилитроном 9, отрезка общей шины, соединяющей стабилитрон 9 с конденсатором 8, и самого конденсатора 8, обеспечивает отсутствие влияния на входы ОУ 7 сигналов помех, наведенных на других высокоомных контурах схемы. Наличие указанного низкоомного контура, кроме уМеньшения влияния внешних переменных магнитных полей, обеспечивает улучшение динамических характеристик широтно-импульсного модулятора.

Составитель Э. Сапежко

Техред М.Дидык

Корректор С.Черни

Редактор А.Огар

Заказ 1791 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 157529

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор переменного тока, содержащий трансформатор тока, к первичной обмотке которо5

ro подключен источник входного сигнала, первый операционный усилитель, к неинвертирующему входу которого подключен первый вывод первой вторичной обмотки, второй вывод которой и ин-. вертирующий вход первого операционного усилителя соединены с общей шиной, а выход первого операционного усилителя подсоединен к общей шине через последовательно соединенные вторую вторичную обмотку трансформатора и конденсатор, второй операционный усилитель, выход которого соединен с общей шиной через первый ре- 20

9 6 зистор и двуханодный стабилитрон, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и улучшения динамических характеристик, введены второй резистор и третья вторичная обмотка у трансформатора тока, при этом неинвертирующий вход второго операционного усилителя подсоединен к точке соединения первого резистора и двуханодного стабилитрона и через последовательно соединенные второй резистор и третью вторичную обмотку трансформатора тока, к общей шине, причем инвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к точке соединения второй вторичной обмотки трансформатора тока и конденсатора, подсоеди-. ненного другим выводом к общей шине.