Патент ссср 280557

Союз Советских

Соцмвлмстических

Республик (») 280557 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 16.03,68 (2! } 1226281/26-9 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликоваио03.0g, 70 Бюллетень № 7 (45} Дата опубликования описанитб25.05.77 (51) М. Кл.

Н 03 Р 3/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДК 621.375:

:621.317 (088,8) (72) Лвторы изобретения

А. Ф. Архипенко и В. В. Михайлов

Новочеркасский ордена Трудового Краснот о Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области автома тики и информационно-измерительной техники и может быть применено для усилителя электрических сигналов в измерительных приборах, автоматических преобразователях 6 информапии в системах автоматического котетроля и управления.

Известны усилители электрических сигна лов, содержащие широтно-импульсный модулятор, электронный ключ и выходной фильтр 10

Недостатком этих усилителей является зависимость коэффициента усиления от вели1. чины эталонного напряжения.

Целью настоящего изобретения является повышение стабильности коэффициента усиле-t5 ния.

Это достигается тем, что геетератор, вхо дящий в усилитель электрических сигналов, выполнен в виде генератора пилообразного напряжения с электрически управляемой амп-20 литудой выходного сигнала, изменяющейся пропорционально величине управляющего на пряжения, при этом цепь управления генерач тора подключена к источнику эталонного на пряжении. 25

На чертеже приведена блок-схема усили-. теля электрических сигналов.

Входную цепь 1. усилителя образует один из входов сравниваюшего устройства 2. llpyгой вход сравнивающего устройства подключен к выходу генератора 3 пилообразнот о напряжения, который выполнен с электричес ки управляемой амплитудой выходного сиг-; нала., изменяющейся пропорционально величине управляющего напряжения. Лля подачи уттравляюшего напряжения, задающего амплитуду пилообразного напряжения, генератор снабжен цепью 4 управления амплитудой.

11епь управления рабочим ходом пилообразного напряжения подключена к генератору 5 импульсов прямоугольной формы. Выходы сравнивающего устройства и генератора 5 импульсов прямоугольной формы присоедине ны к раздельным входам триггера 6. Все перечисленные элементы усилителя составляют широтно-импульсный модулятор.

Выход триггера 6 (т.е. выход модулятора) подключен к одному из входов электронного ключа 7. Вход 8 электронного ключа соединен с источником эталонного напряже280557 ния. К этому же источнику присоединена цепь 4 управления амплитудой генератора 3 пилообразного напряжения.

Выходным элементом усилителя является сглаживаюший фильтр 9, связанный с выходом ключа 7. Выход 10 фильтра 9 образует выходную цепь усилителя.

Усиливаемый электрический сигнал подают на вход сравниваюшего устройства 2. С помошью генератора 5 импульсов прямоу- !О гольной формы периодически запускается генератор 3 пилообразного напряжения и одновременно переключается триггер 6 модулятора. Под действием эталонного напряжения, поданного в цепь 4 управления амплитудой, 15 генератор 3 формирует пилообразное напряжение с амплитудой, пропорциональной величине эталонного напряжения. Пилообразное напряжение подается на другой вход сравнивающего устройства 2. В момент достижения 20 линейно изменяющимся напряжением величины усиливаемого электрического сигнала сравниваюшее устройство вырабатывает импульсный сигнал и устанавливает триггер модуля. ора в исходное состояние.

В процессе широтно-импульсной модуляцчи триггер 6 фиксирует последовательность импульсов, ширина которых прямо пропорциональна величине входного сигнала и обратно пропорциональна величине эталонного напряжениями

В соответствии с последовательностью широтно-модулированных сигналов электронный ключ 7 коммутирует эталонное напряжение, поданное íà его вход 8. Пульсируюшее напряжение ключа усредняется сглаживаюшим фильтром 9 и на выходе 10 фильтра устанавливается выходной сигнал.

Аналоговый сигнал, сформированный в процессе коммутации и сглаживания, пропорционален ширине импульсов модулятора и величине эталонного напряжения.

Следовательно, с учетом преобразования, осуществляемого при модуляции, выходной сигнал пропорционален входному и не зависит от величины эталонного напряжения.

Повышение стабильности коэффициента усиления и снижение требований к стабильности эталонного напряжения в предложенном усилителе достигается благодаря тому, что при обеспечении пропорциональной зависНМосТН Meõñäó амплитудой пилообразного напряжения и величинЫ эталонного напряженич коэффициент усиления не зависит от величины эталонного напряжения. Это обьясняется тем, что в процессе широтно-импульсной модуляции осушествляется преобразование с обратно пропорциональной, а в процессе демодуляции с прямо пропорциональной зависимостью от величины эталонного напряжения. Поэтому, например, при уменьшении эталонного напряжения уменьшается амплитуда импульсируюшего напряжения (в процессе демодуляции), однако это не приводит к изменению коэффициента усиления, так как уменьшение амплитуды импульсов пульсирующего напряжения компенсируется пропорциональным увеличением их ширины (в процессе модуляции), обусловленным уменьшением амплитуды пилообразного напряжения. Не изменится коэффициент усиления и при увеличении эталонного напряженИя.

Таким образом, в усилителе исключено влияние одного из основных факторов нестабильности коэффициента усиления.

Предлагаемый усилитель допускает колебания эталонного напряжения в широких пределах и может быть использован для усиления сигналов в различных устройствах информационно-измерительной техники.

Формула изобретения

Усилитель электрических сигналов, содержаший широтно-импульсный модулятор, снабженный генератором пилообразного напряжения, электронный ключ, один вход которого соединен с выходом модулятора, а другой — с источником эталонного напряже ния, и сглаживающий фильтр, присоединенный к выходу ключа, о т л и ч а ю m и йс я тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента усиления, упомянутый генератор выполнен с электрически управляемой амплитудой выхэдног0 сигнала, изменяющейся пропорционально величине управляющего напряжения, при этом цепь управления генератора подключена к источнику эталонного напряжения.

280557

Составитель

Редактор Т. Орловская ТехредН. Андрейчук

Корректор С. Болдижар

Филиал ППП "Патент", г. -Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 701/115 Тираж 1049 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5