Патент ссср 231907

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик т г

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 10.Х.1967 (№ 1189052/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х1.1968. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 15Л .1969

Kë. 42m., 5/00

МПК G 06j

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.34:681.325-503. .53 (088.8) Автор изобретения

В. И. Чистоусов

:Заявитель

НУЛЬ-ОРГАН

Предлагаемое устройство относится к аналого-цифровым преобразователям.

Известны нуль-органы, содержащие два усилителя постоянного тока и два модуляционных ключевых устройства, подсоединенные к выходу источника модулирующего напряжения.

Предложенный нуль-орган отличается от известных тем, что в нем модуляционные клочевые устройства вклочены последовательно между парафазными выходами первого усилителя.. Вход второго усилителя соединен с общей точкой ключевых устройств, а выход его — со входом первого усилителя.

Это позволяет существенно увеличить перегрузочную способность, чувствительность и .выходную мощность устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого нуль-органа, Нуль-орган содержит предварительный усилитель постоянного тока 1, который имеет два парафазных выхода. Фазопереключающее устройство 2 состоит из двух ключевых устройств

8 и 4, включенных последовательно между выходами усилителя 1, н согласующего делителя .напряжения, образованного резисторами 5 и

6, которые включаются последовательно между общей точкой последовательно соединенных ключевых устройств 8 и 4 и положительной шиной источника питания 7. Выходом <рааопсреключающего устройства 2 является обгцая то 1ка резисторов д и б, к которои подключается вход оконечного усилителя постоянного тока 8. Выход усилителя 8 с одной стороны соединяется через резистор 9 со входом усилите5 ля 1, образуя при этом петлю обратной связи, а с другои стороны — через ключевое устройство 10 с нагрузкой 11. Все ключевые устройства управляются от общего источника модул и рующего í ап ряжения 12.

10 Предлагаемый нуль-орган работает следующим образом. Сигнал, подаваемый на вход нуль-органа, усиливается предварительным усилителем 1, в результате чего на его парафазных выходах появятся равные по величине, 15 но противоположные по фазе (полярности) напряжения. Ключевые устройства 8 и 4, попеременно замыкаясь под действием модулирующего напряжения, также попеременно подсоединяют каждый из выходов усилителя 1 «о

20 входу усилителя 8 через согласующий делитель напряжения на резисторах 5 п б. При этом в один па периодов работы ключевых устройств 8 и 4 коэффициент усиления последовательно включаемых усилителей 1 и 8 ста25 новится отрицательным, а в другой — положительным. Поэтому в первом случае обратная связь, охватывающая оба усилителя, становится отрицательной, в результате чего на выходе усилителя 8 появится импульс напряжения

30 прямоугольной формы, амплитуда которого

231907 пропорциональна входному напряжени1о, но имеет протпвоположну1о полярность. Иным: словами, нуль-орган в эти периоды работает как обычный усилитель постоянного тока, охваченный общей глубокой отрицательной обратной связью. Во втором случае общая обратная связь становится поло5кительной. Так как коэффициент передачи разомкнутой системы, т. е. с учетом коэффициента передачи цепи обратной связи, выбирается больше единицы, то в момент переключения ключевых устройств

8 H 4 13 II3, .t .h-01ргBfle возникает регеперятнвпый процесс, в резу,п:тате чего па выходе усилитеЛЯ 8 п05113итс51 пря\10угольный !1мпу Tbc НЯппя>кения, амплитуда оторого равна напряженшо насыщения усилителя 8, а полярность его будет та 5ке, что у входного сигнала.

Фаза 310 3 Л11ру10щcro напряжения, 110, IBI3BPмого на ключевое устройство 10, выбирается так, чтобы ВТо устройство было замкнуто, когда обратная с13язь положительна, и разомкнута, когда Он я GTpltttBTpлы1я. Тогда пр11 1 е прерывной работе к5почевых устройств Л, 4 и

10 на нагрузке нуль-органа 11 появится после.1ователы1ость импульсов, частота которых будет равна частоте модулирующего напряжения, ямп.tttTA IB нх Оудет равна ня1113яжениlо насыщения усилителя 8, а полярность та же, что и у входного сигна.ta. Основными рабочимп периодамп работы нуль-органа являются периоды действия положительной обрат .1ой связи, когда определяется полярность входного сигнала и вырабатыва1отся мощные выходные .tëïóëüñû, которые в дальнейшем используются для управления автоматикой аналогo-цифрового преобразователя. Отрицательная обратная связь способствует быстрому прекра:ценив переходных процессов во всех звеньях пульоргана, возникающих при ступенчатом изменении вели шны компенсирующего напряжения.

Уменьшение величины входного сигнала приводит к уменьшеншо амплитуды импульсов на выходе усилителя 8 в нерабочие периоды, которые на нагрузке нуль-органа 11 уничтожаются кл1очевым устройством 10. Такое изменение входного сигнала не будет сказываться на работе нуль-органа до тех пор, пока его величина не станет равна или меньше амплитудного значения шу31ов, и1оси:tt tx всеми элементами. В этом случае, вс,.egcT13tte суммарного

Боздейст13ия HBIlpяженнй, ня Вьiходе ну,Ib-органа появятся разнополярные импульсы прH определенной полярности входного сигналя, т. е. уровень шумов, вносимых всеми элементами нуль-органа, ограничивает его чувствительность. IIo так как коэффициент усиления усилителей, применяемь1х в предлагаемом нуль-органе, мо5кет быть небольшим, необходимо лишь выполнить условие возникновения

10 регеператпвного процесса в рабочем периоде.

11римепенпе многокаскадных усилителей, охваченных глубокой отрицательной обратной связью, позволяет увеличить чувствительность предлагаемого нуль-органа по сравнению с из15 вестнымп, особенно в тех случаях, когда чувствительность нуль-органа определяется шумами усилителей (в случае применения контактных ключевых устроиств) . Кроме того, это положительно сказывается па стабильности

20 работы нуль-органа при изменении внешних условий и питающего напряжения. Поэтому, увеличение входного напряжения также не будет сказываться на работе предлагаемого нуль-органа. Перегрузочная способность его

25 будет очень высока и практически ограничпвяeTc5l лишь мяксимялыlо допустпмои Величинои входного напряжения для первого t.аскада предварительного усилителя 1, которое, например, в случае использования транзисторов рав30»о допустимому напря5кению эмиттер — база.

Мощные выходные импульсы, вырабатываемые предлагаемым пуль-органом, п практически релейный характер амплитудной характеристики позволяет отказаться от электронного

35 реле.

Предмет изобретения

11уль-орган, содержащий два усилпте40 ля постоянного гока, два модуляционных клю1евых устройства, подсоединенные к выходу источника 310д3лирующего напряжения, or tèча(ои1ийся тем, что, с целью увеличения перегрузочной способности, чувствительности и вы45 ходной мощности, модуляционные ключевые устройства включены последовательно между парафазпыми выходами первого усилителя, вход второго усилителя соединен с общей точкой ключевых устройств, а выход его — со вхо50 дом первого усилителя.

231907

Составитель М. P. Штильман

Редактор П. И. Шлайн Тскред Т. П. Курилко

Корректор С. М. Сигал

Типографии, пр. Сапунова, 2

Заказ 362 16 Тираж 530 Подп исное

Цг1ИИПИ Комитета по делаги нзооретсинй и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр,. пр. Серова, д. 4