Релейный усилитель — SU 1091179 (original) (raw)
(19) (1 ц С 06 С 7/12 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йЫ(1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4(71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (53) 681.335(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Иф 698004, кл. С 06 С 7/12,1978.2. Авторское свидетельство СССР Р 924718, кл. С 06 С 7/12, 1980 (прототип ).(54)(57) РЕПЕЙНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый разделительный трансфор матор с тремя обмотками, второй разделительный трансформатор с двумя обмотками, первые выводы первых обмоток разделительных трансформаторов соединены, второй вывод первой обмотки первого разделительного трансформатора является первой входной ши ной релейного усилителя, первый вывод второй обмотки первого разделительного трансформатора соединен с первым выводом первого токоограничительного резистра, второй токоограничительный резистор и масштабный ре эистор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения стабильности работы, в него введены генератор периодического напряжения прямоугольной формы и стабилитрон, а во второй разделительный трансформатор- третья обмотка, причем первый вывод второй обмотки второго разделительного трансформатора соединен с первым выводом второго токоограничительного резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первого токо- ограничительного резистора и первым выходом генератора периодического напряжения прямоугольной формы, второй выход которого подключен к вторым выводам вторых обмоток разделительных трансформаторов, второй вывод первой обмотки второго раздели- Ж тельного трансформатора является второй входной шиной релейного усилителя, первый вывод третьей обмотки С первого разделитель.юго трансформатора соединен с первым выводом масштаб ного резистора и является первой выходной шиной релейного усилителя, второй вывод масштабного резистора является второй шиной релейного усилителя и через стабилитрон подключен к первому выводу третьей обмотки второго разделительного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом третьей обмотки первого разделительного трансформатора.Изобретение относится к технике и может быть лспользовано в аналоговых вычислительных машинах,Известен релейный усилитель, содержащий разделительный трансформатор, разрядные и масштабные резисторы, стабилитроны и операционный усилитель 11Недостатком данного усилителяявляется низкая точность в работе. 1 ОНаиболее близким к предлагаемомуявляется релейный усилитель, содержащий операционный усилитель, междунеинвертирующим входом и выходом которого включен первый масштабный реэистор, к инвертирующему входу подключен первый вывод второго масштабногорезистора, второй вывод которогочерез первый токоограничительный резистор соединен с шиной нулевого 20потенциала, первый разделительныйтрансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входами, квторой обмотке. первого разделительного трансформатора подключены соедлненные последовательно ключ ивторой уокоограничительный резистор,третья .обмотка первого разделительного трансформатора подключена между выходом операционного усилителя З 0и вторым выводом второго масштабного резистора, второй разделительный трансформатор, первая обмоткакоторого подключена параллельно первой обмотке первого разделительноготрансформатора, первый вывод второйобмотки второго разделительноготрансформатора через соединенные последовательно фильтр и пороговыйэлемент подключен к управляющему вхо 40оду ключа, второй вывод второй обмотки второго разделительного трансФорматора соединен с шиной нулевогопотенциала 2Однако известное устройство харвктеризуется низкой .стабильностьюработы из-эа влияния "дрейфа" входящих в него Функциональных узлов.Цель изобретения - повышениестабильности работы.50Поставленная цель достигаетсятем, что в релейный усилитель, содержащий первый разделительный трансформатор с тремя обмотками, второйразделительный трансформатор с двумяобмотками, первые выводы первых обмоток разделительных трансформаторовсоединены, второй вывод первой обмотки первого разделительного трансформатора является первой входной шиной релейного усилителя, первый вывод второй обмотки первого разделительного трансформатора соединен с первым выводом первого токоограничительного реэистра, второй токоограничительный резистор и масштабный резистор, введены генератор периодического напряжения прямоугольной форма и стабилитрон, а во второй разделительный трансформатор - третья обмотка, причем первый вывод второй обмотки второго разделительного трансформатора соединен с первым выводом второго токоограничительного резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первого токоограничитечьного резистора и первым выходом генератора периодического напряжения прямоугольной формы, второй выход которого подключен к вторым выводам вторых обмоток разделительных трансформаторов, второй вывод первой обмотки второго разделительного трансформатора является второй входной шиной релейного усилителя, первый вывод третьей обмотки первого разделительного трансформатора соединен с первым выводом масштабного резистора и является первой выходной шиной релейного усилителя, второй вывод масштабного резистора является второй выходной шиной релейного усилителя и через стабилитрон подключен к первому выводу третьей обмотки второго разделительного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом третьей обмотки первого разделительного трансформатора.На фиг, изображена функциональная схема релейного усилителя; на фиг.2 -, временные диаграммы процессов, про- исходящих в релейном усилителе.Усилитель содержит первый разделительный трансформаторс первой, второй и третьей обмотками 1-1, 1-2, 1-3, второй разделительный трансформатор 2 с первой, второй и третьей обмотками 2-1, 2-2, 2-3, первый и второй токоограничительные резисторы 3 и 4, генератор 5 периодического напряжения прямоугольной форьи, масштабный резистор 6, стабилитрон 7, первую и вторую входные шины 8 и 9, а также первую и вторую выходные шины 10 и 11. Предлагаемый усилитель работаетследующим образом,1091179 Сигнал с выхода генератора 5 периодического напряжения прямоугольнойформы (Фиг.2 а) поступает на вторыеобмотки 1-2 и 2-2 первого и второгоразделительных трансформаторов 1 и 2.Под действием этого сигнала по обмоткам начинает протекать ток (фиг,2 в,г ), темп изменения которого невысок, когда магнитопроводы ненаеыщены. Если же магнитопровод насыщен, тоОток изменяется до максимальногозначения мгновенно, оставаясь затемпостоянным,При указанных изменениях тока втретьей обмотке 1-3 первого разделительного трансформатора 1 и в третьейобмотке 2-3 второго разделительноготрансформатора 2 наводятся ЭДС(фиг.2 д,е ), величина которых отлична от нуля .при ненасыщенном магнитопроводе и равна нулю при насыщенномсостоянии магнитопровода.Допустим, что входной сигнал равеннулю (фиг.2 б) , тогда ЭДС,наводимаяв третьей обмотке 1-3 первого разделительного трансформатора 1 (фиг.2 д),равна ЭДС, наводимой в третьей обмотке 2-3 второго разделительного трансформатора 2 (фиг.2 в) , А так какиэ-за встречного включения обмотоких ЭДС будут вычитаться (фиг,2 ж)то напряжение на выходных шинах 10и 11 будет равно нулю (фиг,2 э)Если входной сигнал отличен от нуля(фиг.2 б) ,то в первый полупериод изменения сигнала на выходе генерато 35ра 5 периодического напряжения прямоугольной формы один, например второй,разделительный трансформатор 2 будетнасыщаться раньше (фиг.2 г)а другой0позднее, чем при нулевом входномсигнале (во втором полупериоде наоборот - первый разделительный трансформатор 1 насыщается раньше). 4В силу этого закон изменения во. времени ЭДС в третьей обмотке 1-3 первого разделительного трансформато. ра 1 и в третьей обмотке 2-3 второго разделительного трансформатора 2 изменяется (фиг.2 д,е) . При этом среднее значение на выходе этих обмоток, как и их разность (фиг,2 ж), равны нулю. Среднее же значение напряжения на стабилитроне 7 (фиг.2 з) в силу его нелинейности отличается от нуля.Действительно, при превышении разности ЭДС третьей, обмотки 1-3 первого разделительного трансформатора 1 и третьей обмотки 2-3 второго разделительного трансформатора 2 уровня стабилизации начинает расти ток через стабилнтрон 7, Падение напряже. ния на масштабном резисторе 6 при ,этом возрастает и имеет прямоугольную форму. Амплитуда импульса равна уровню напряжения стабилизации стабилитрона, Среднее значение напряжения на масштабном резисторе 6 при нулевом входном сигнале пропорционально величине входного сигнала,Изменение температуры приводит к изменению характеристик магнитопрово,да, которые, в частности, ведут к тому, что изменяется время, в течение которого магнитопроводы разделительных трансформаторов находятся в насыщенном состоянии. ЭДС, наводимые в третьих обмотках первого и второго разделительных трансформаторов 1 и 2, получают приращения, имеющие одинако. вые знаки и величины, следовательно, так как обмотки включены встречно, суммарное приращение равно нулю. Таким образом предлагаемы релейный усилитель по сравнению с известным характеризуется более стабильной работой.