close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 03630

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3630
(13)
C1
6
(51) H 03B 5/06
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(21) Номер заявки: 970415
(22) 1997.07.28
(46) 2000.12.30
ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ
(71) Заявитель: Стратилатов В.И. (BY)
(72) Авторы: Стратилатов А.В., Стратилатов В.И. (BY)
(73) Патентообладатель: Стратилатов
Валерий
Игоревич (BY)
(57)
Генератор импульсов, содержащий усилитель, инерционное звено, вход которого соединен с выходом
усилителя, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, а его выход - со
входом усилителя, отличающийся тем, что второй вход блока сравнения соединен с общим полюсом питания, а инерционное звено содержит излучатель, выполненный в виде преобразователя электрического тока в
поток электромагнитных волн, в паре с приемником, выполненным в виде преобразователя энергии электромагнитных волн в ЭДС, первый резистор и второй резистор, первый вывод которого соединен с выходом
усилителя, а его второй вывод - с первым выводом первого резистора и с анодом излучателя, катод которого
соединен с общим полюсом питания и с анодом приемника, катод которого соединен со вторым выводом
первого резистора и является выходом инерционного звена.
(56)
1. Справочник по импульсной технике/ Под ред. В.Н. Яковлева. - Киев: Техника, 1970. С. 525-555.
2. А.с. СССР 1580532, МПК Н 03К 3/023, 1990 (прототип).
BY 3630 C1
Фиг. 1
Изобретение относится к области электротехники, а именно к генераторам импульсов и может быть использовано при разработке высокостабильных генераторов импульсов и в измерительных приборах.
Известен генератор импульсов с запаздывающей обратной связью, содержащий усилитель, выход которого соединен со входом инерционного звена, и в котором с заданной точностью поддерживается постоянной частота на выходе генератора независимо от параметров схемы [1].
Однако этот генератор имеет низкую стабильность выходной частоты, т. к. любое относительное изменение параметров инерционного звена под действием дестабилизирующих факторов изменяет выходную частоту генератора.
Наиболее близким к предлагаемому является генератор импульсов с запаздывающей обратной связью,
содержащий усилитель, инерционное звено, вход которого соединен с выходом усилителя, блок сравнения,
первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, а его выход - со входом усилителя [2].
Недостатком известного устройства является низкая точность стабилизации выходной частоты, т. к. расчет генератора основан на предположении о том, что параметры инерционного звена всегда постоянны и обладают эталонными свойствами, что ограничивает точность и частота генератора стабильна приближенно.
BY 3630 C1
Задача изобретения - повышение заданной точности стабилизации частоты генератора независимо от параметров схемы.
Поставленная задача достигается тем, что генератор импульсов, содержащий усилитель, инерционное
звено, вход которого соединен с выходом усилителя, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, а его выход - со входом усилителя, отличается тем, что второй вход блока сравнения соединен с общим полюсом питания, а инерционное звено содержит излучатель, выполненный в виде
преобразователя электрического тока в поток электромагнитных волн, в паре с приемником, выполненным в
виде преобразователя энергии электромагнитных волн в ЭДС, первый резистор и второй резистор, первый
вывод которого соединен с выходом усилителя, а второй вывод - с первым выводом первого резистора и с
анодом излучателя, катод которого соединен с общим полюсом питания и с анодом приемника, катод которого соединен со вторым выводом первого резистора и является выходом инерционного звена.
Технический результат изобретения - это снижение нестабильности заданной выходной частоты генератора в зависимости от внешних возмущающих факторов, например от температуры, до бесконечно малой
величины, в следствие того, что система регулирования не содержит элементов с эталонными свойствами, а
отслеживает ноль разнополярного сигнала, что можно сделать достаточно точно.
Суть изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 приведена функциональная схема генератора импульсов;
на фиг. 2 приведена схема одного из вариантов инерционного звена на базе диодного оптрона;
на фиг. З приведен график изменения напряжения на выходе генератора от времени t;
на фиг. 4 приведен график передаточной функции инерционного звена.
Устройство содержит усилитель 1 (фиг. 1), схему сравнения 2, инерционное звено 3, причем с выхода
усилителя 1 снимается выходное напряжение Uвых, которое также поступает на вход инерционного звена 3,
выходное напряжение которого поступает на первый вход схемы сравнения 2, где оно сравнивается с нулевым потенциалом по входу два и в соответствующей фазе подается на вход усилителя 1.
Инерционное звено 3 содержит приемник D1 (фиг. 2), излучатель D2 и два резистора R1, R2. Первый вывод R2 является выходом усилителя 1 (фиг. 1), а второй вывод R2 (фиг. 2) соединен с первым выводом R1 и
с анодом излучателя D2, катод которого соединен с общим полюсом питания и с анодом приемника D1, катод которого соединен со вторым выводом R1 и является выходом инерционного звена 3 (фиг. 1).
Устройство работает следующим образом. С выхода усилителя 1 снимается выходное напряжение Uвых,
которое также поступает на вход инерционного звена 3, где создает в цепи R2, D2 (фиг. 2) ток I2, который
генерирует ЭДС ЕD1 в приемнике D1 и в цепи R1, D1 возникает ток I1, который создает на приемнике D1 падение напряжения ± UD1, которое поступает на первый вход схемы сравнения 2 (фиг. 1), где оно сравнивается с нулевым потенциалом по входу два и в соответствующей фазе подается на вход усилителя 1, где усиливается до тех пор, пока выходной потенциал инерционного звена 3 не станет равный нулю, т. е. ± UD1 = 0.
Передаточная функция инерционного звена в общем виде определяется известным выражением:
W ( p) =
1
,
τP + 1
где р - оператор Лапласа,
τ - коэффициент, характеризующий инерционные свойства звена 3.
Откуда для инерционного звена (фиг. 2) уравнение в дифференциальной форме примет вид:
τ⋅
dU R1
= U вых − U D 2 ;
dt
dU R1
характеризует процесс изменения регулируемого параметра, напряжения на резисторе R1 в едиdt
ницу времени t.
Uвых характеризует приток энергии к инерционному звену 3 (фиг. 1);
UD2 характеризует расход энергии, подводимой к инерционному звену 3, напряжение на излучателе D2
(фиг. 2).
Из решения которого следует, что:
где
U D2 t
= ;
U R2 τ
где UR2 - напряжение на резисторе R2.
Тогда передаточная функция W инерционного звена 3 (фиг. 1), при ± UD1 = 0, примет вид:
I
U ⋅ R2 t ⋅ R2 § T · R2
R2
W = 1 = D2
,
=
= ¨ − 1¸ ⋅
=
I 2 U R 2 ⋅ R1 τ ⋅ R1 © τ
¹ R1 § T ·
1
⋅
R
1
−
¨
¸
©τ
¹
где T = τ + t - период колебания Uвых (фиг. 3).
2
BY 3630 C1
Из графика этой функции (фиг. 4) видно, что изменение параметра τ на ± ∆τ линейно и противофазно изменяет параметр t на ± ∆t. Эта зависимость описывается выражением: T ± ∆T = (τ + ∆τ) + (t ± ∆t); но так как
± ∆t ± ∆t = 0, то ± ∆Т = 0.
Отсюда следует, что период колебания Т напряжения Uвых (фиг. 3) будет всегда сохранять свое изначальное значение, которое определено выбранным вариантом инерционного звена (фиг. 2) и соотношением резисторов R1, R2, и, как следствие, период колебания Т постоянный.
Таким образом, в системе регулирования компенсируется до нулевого потенциала выходной сигнал
инерционного звена 3 (фиг. 1) посредством функционирования в колебательном режиме схемы сравнения 2
и усилителя 1. Тем самым повышается заданная точность стабилизации выходной частоты генератора.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
111 Кб
Теги
03630, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа