Усилитель постоянного тока

О П И С А Н И Е 3160 97

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтскиа

Социалистическид

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 24.1!.1970 (№ 1407133/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 28.1.1972

УДК G 06g 7!12

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621.375.024 (088.8) Авторы изобретения

А, П. Лысенко, В. П. Бархаев, В. П. Боткин, О. П. Дьяков и В. Б. Кудря в це в — !л тт и .":-.. "". °

Заявитель

УСИЛИТЕЛЪ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Q = — - =- - f = < 7 .. f

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и направлено на совершенствование высокостабильных усилителей постоянного тока, используемых в системах контроля и управления. 5

Известные усилители постоянного тока имеют значительную нестабильность нуля, ограниченный порог чувствительности и не обеспечивают выдачи информации о входном сигнале в цифровом виде. 10

Целью предлагаемого изобретения является повышение чувствительности и стабильности нуля усилителя постоянного тока, а также обеспечение выдачи информации о входном 15 сигнале в цифровой форме.

Указанная цель достигается использованием на входе устройства квантового частотного датчика, отличающегося высокой чувствительностью и стабильностью нуля, с последующей 20 модуляцией скважности его выходного сигнала путем заполнения периодов следования выходных импульсов частотного датчика фиксированным числом импульсов эталонной частоты. В результате получается линейная зависи- 25 мость выход ого сигнала устройства от изменения входного тока.

Для формирования цифрового кода, характеризующего входной сигнал, используется счетчик, который подсчитывает число импуль- 30 сов эталонной частоты, заполняющих период следования импульсов частотного датчика.

Блок-схема предлагаемого усилителя постоянного тока представлена на фиг. 1; на фиг. 2 — функциональная схема модулятора скважности; на фиг. 3 — схема шифратора.

Усилпваемый сигнал i, подается на вход частотного датчика 1, в качестве которого использован квантовый преобразователь типа

«ток — частота» с промежуточным преобразованием тока в напряженность магнитного поля. На выходе частотного датчика получаются импульсы с частотой следования f=Ai,„где

К вЂ” коэффициент преобразования частотного датчика. Импульсы с выхода частотного датчика подаются на модулятор скважности 2 и шифратор 8. Кроме того, на шифратор и модулятор скважности поступают импульсы f>< с генератора 4 эталонной частоты. Модулятор скважности D каждый период следования Т импульсов частоты формирует эталонный импульс (строб) длительностью т=пТ„, где и— целое натуральное число, а ҄— период следования импульсов частоты „. При этом скважность Q импульсов на выходе модулятора оказывается пропорциональной частоте т. е.

3 1«60(!7

С выхода модулятора скважностп ? «Импульсы длительностью т поступают на усилитель мощности 5, а затем на фильтр 6. Ток на в>ы ходе фильтра iD„.;=mQ, где m — коэффициент пропорциональности.

Таким образом, выходной ток усилителя ! вых = гигг 1»! = ггг "гr:>ТКI r,z = Ку!г>х, где К,=mnT»E — коэффициент усилен!>я устройства.

На фиг. 2>а представлена функцио:13>HH13ÿ схема модулятора сква>кности " . Оп состоит из ключа 7, представляющего собой импульсно-потенциальную схему совпадения. статггческих триггеров 8 и 9, счетчика импульсов 10 и регистра 11.

В исходном cocTQHIIHH сип!алы 113 выходах триггеров отсутствуют, при этом ключ закрыт.

Счет п(к установлен в сocTQIIIIrlc, обеспечивающее формирование импульса переполнения с приходом на счетный вход (и — 1) -го ilмпульса, Работа модулятора и>м ульсов поясняется

Временнымп,>паг1заммамн на фиГ. 2>0, При поступлснпи на TpHII(р 9 перьзго импульса частоты 1 (с частотного датчика), триггер изменяет свое состояние и открывает к,поч> на который поступают импульсы эталонной частоты (с генератора эталонной частоты) .

Импульсы с выхода ключа поступают па триггер 8 и на счетчик импульсов 10. Псрвыи . tìпульс опрокидывает триггер 8> на выходе которого появляется сигнал. С приходом на счетчик (!2+ 1) -ГО импульса с Выхода счстчпl(3 Выдается импульс перепо;шспия, который ьозвращает в . cxoJIIG(.. cocToHI-: трш геры 8 и 9, а через регистр восстанавди 3CT исхо rrtoc состояние счетчика.

С il j) I Xo o it HOC >I C $ >ioirrrtX II >I IIV. lь OII 1;1С 1 оты f описанный процесс повторяется.

На фш.. 3 представлена функц 101;3ëüí3H схема шифратора, который состоит из ключа

12, представляющего собой импульсно-потенциальную схему совпадения, счетчика и: пульсов 18, статического триггера 1(со счетным входы! и формирователя импульсов !5.

В исходном состоянгш на выходе трипера, соединенном с ключоAl, с!!гнал отсутствует, а счетчик сброшен в нуль. (1зорми1зоватсль импульсов выдает одиночные импульсы ioлько в мсменты возвращения триггера в !сходное состояние.

При поступлении на счетный вход триггера первого импульс" частоты f (с частотного датчика) триггер переходит во ьторое устойчивое состояние и открывает ключ, на который пода10ТСЯ ИМПУЛЬСЫ ЭТаЛОННОй 13СТОТЫ ),,х (С ГСНСратора эталонной частоты). Импульсы с BI;Ixoда ключа поступают на счетчик, который фиксирует пх количество. С приходом па cчеп!ый вход триггера Второго импульса час оты триггер возвращается в исходное состояние и закрывает ключ. Прп эгом по сигналу на выходе трипсра, сосдппснггом с формирователем

lIМП > ЛЬ ÎВ, I3 HOC ЧСДНСМ ЦЗО(ЗМИPУCTCH ИМПУЛЬС.

Этим:1мпульсом произвол. iTcH считывание ко-!

t3 в счетчике с однов1земенным сбросом счет:;: ка В Hcxo:ii!0> состояние и опрокидывание триГICра Do второе устойчивое состояние. В результате эт(зго кл:оч снова открывается, и

10 C IOT щи опять фиксирует шсло поступающих па него и;:! .ульсов. В да ibHoirøåi(t п1зоцессы

P шифраторе rior! оряются, Таким образом, с -:стчик выдаст r;.зп сч! TI.IUBIIII:I код числа импульсов э-,алопной частоты, накопленных вием

I5 I3 г!зом ж>, ToK Iloc:>Icitrt lежДУ B) ìß импУльсами астот 1, т е. код периода следования Т этих иггп<льсов.

ПО коду;псла п, 3;II:o>rlxtoão в модулятор сква>!(Ности, 1: коду периода 1 можно определить сква>киость Ii.пульсов Q>=

Т

Для нормальной работы предлагаемого усилителя IO,T)I(iio соблюдаться следующее

25 "словие:

1 ( гвх макс >

ГДЕ г „х „...- — МаКС-1:>13ЛЬНОЕ ЗНаЧЕНИЕ ВХОД30 ного тока.

Предмет изобретен ия

l. Усилитель постоянного тока на основе

35 -r стотпого атчнка, содержащий преобразователь, гене;затор эта Hoiiiiorl частоты, усилитель мощ.:ости н ф:.1ггьтр, от.ги гаюшийся тем, что, с целью увсличеппя стабн I! IIocTIl нуля и чувст.-Итсльпости уси.".Ителя, в качестве частотного

40,3тчш,а при >;енен ква!Гговый преобразователь

TiiH3 «ток — 13cToT;1>> с H 130:ilc>куточньгм п1зеобP33oII3IIIIP (I тока В нап1111жснность маГнитноГО полл и: >!Од"л IHTop скважн ости, п1зичем ко Входу прсобразователrl «ток — частота» подклю45 че,r исто-шик входных СИГИ

2. Усилитель по и. 1> от,ги>.