SU1133645A1 - Задатчик интенсивности дл электропривода - Google Patents

Abstract

ЗАДАТЧЖ ИНТЕЙСШНОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащий усилитель на первом транзисторе, первый конденсатор , два резистора, первый потенциометр , один вывод которого сс№динеН с положительным вьшодом источника питани , вход и выход задатчика имеют общий вывод, отличающий с   тем, что, с целью повышени  качества регулировани , в него введеш 1 усилитель на втором транзисторе противоположного типа проводимости , четыре резистора, второй конденсатор и второй потенциометр, a источник питани  вьшолнен со средним вьшодом, соединенным с общим выводом входа и выхода задатчика, при этом-гПоложительный вьгоод источника питани  соединен с эмиттером первого транзистора .и через третий резистор - с коллектором второго транзистора , который через четвертый резистор соединен с выходным вьгоодом задатчика , соединенным .также через первьй и второй конденсаторы соответственно с базами первого и второго транзисторов и через первый резиса ko тор - с коллектором первого транзистора , которьй через п тый резистор с соединен с эмиттером второго транэис тора и с отрицательным выводом источ ника питани , соединенным также через второй потенциометр и шестой резистор с вторым выводом первого потенциометра , базы транзисторов соедиоэ со нены с ползунками соответственно первого и второго потенциометров, О) й- входной и выходкой вьшоды задат4 чика соединены через второй резне-, О1 тор.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использйвано в автоматизированных электроприводах дн  управлени  пуском и остановом в функции времени. Известен задатчик интенсивности, содержащий усилитель иа транзисторе, конденсатор и резисторы Cl3. Недостатком такого устройства  вл етс  нелинейность выходного напр жени  задатчйка из-за изменени  параметров транзистора под воздействием внешних возмущающих факторов, а также невозможность раздельного регулировани  выходного напр жени  задатчйка при его убывании и возрастании . Наиболее близким по технической сущности и изобретению  вл етс  задатчик интенсивности дл  электропривода , содержаний усилитель на первом транзисторе, первый конденсатор, два резистора, первый потенциометр, один вывод которого соединен с положительным юшодом источника питани  вход и вьБСод задатчйка имеют общий вывод. Кроме того, задатчик содержит вьшр мительньй мост в выходной цепи E2J. . К недостаткам известного решени  следует отнести низкую линейность вьпсодного напр жени ,, что снижает качество .регулировани . Это объ сн етс  кэменением параметров транзистора , включенного по параметрической , под воздействием внешних возмущан цих факторов. Наиболее существенно на линейность вли ет сопротивление нагрузки, шунтирукщее конденсатор , что приводит к изменению посто нной времени интегрировани . Кроме того, вследствие наличи  в выходной цепи нелинейного сопротивл ни  - выпр мительного моста, состо чего из четзд ех диодов, выходна  ха рактеристика в области махйлх напр жений имеет излом, и в этой области значительно мен етс  врем  интегрировани . Известное решение позвол ет регулировать скорость изменени  выходного напр жени , но эта скорость посто нна как дл  по ожитель .ных, так и отрицателъшлх приращений выходного напр жени , что ограничивает его применение в автоматизированных электроприводах дл  регулировани . Цель изобретени  - повышение качества регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что задатчик интенсивности дл  электропривода, содержащий усилитель на первом транзисторе, первый конденсатор , два резистора, первый потенциометр , один вьшод которого соединен с положительным выводом источника питани , вход и выход задатчйка имеют общий вывод, введены усилитель на втором транзисторе противоположного типа проводимости, четыре резистора, второй конденсатор и второй потенциометр, а источник питани  выполнен со средним вьгоодом, соединенным с общим вьшодом входа и выхода задатчйка, при этом положительный вьюод источника питани  соединен с эмиттером первого транзистора и через третий {)езистор - с коллектором второго транзистора, которьй через четвертый резистор соединен с выходным вьюодом задатчйка, соединенным также через первый и второй конденсаторы соответственно с базами первого и второго транзисторов и через первьш резистор - с коллектором пер-, вого транзистора, котарьй через п тый резистор соединен с эмиттером, второго транзистора и с отрицательным вьшодом источника питани , соединенным также через второй потенциометр и шестой резистор свторым выводом первого потенциометра, базы транзисторов соединены с ползунками соответствекно первого и второго потенциометров, входной и выходной выводи задатчйка соединены че1оез второй резистор. йа фиг. t приведена схема задат- . чика интенсивности} на фиг. 2 - диаграммы напр жений. Задатчик интенсивности (фиг.1) содержит усилитель на транзисторе 1, конденсатор 2, резисторы 3 и 4, потенциометр 5, один вывод которого соединен с положительным вьгоодом источника 6 питани , вход и выход задатчкка имеют общий вывод 7, усилитель на транзисторе 8 противоположного типа проводимости, резисторы 9-12, конденсатор 13 и потенциометр 14, а источник питани  выполнен со средним выводом, соединенным с общим вьюодом 7. Положительный вывод источника питани  соединен с эмиттером транзистора 1 и через резистор 9 - с коллектором тран зистора 8, который через резистор 10 соединен с выходным выводом задатчика , соединенным также через конденсаторы 2 и 13 соответственно с базами транзисторов 1 и 8, и чере резистор 3 соединен с коллектором транзистора 1, который через резистор 11 соединен с эмиттером транзис тора 8 ис отрицательным выводом источника 6 питани , соединенным та же через потенциометр 14 и резистор :12 с вторым выводом потенциометра 5 Базы транзисторов 1 и 8 соединены с ползунками соответственно потендиометров 5 и 14. Ёкодной и выходно вьшоды задатчика соединены через резистор 4. Задатчик работает следующим обра зом. В исходном состо нии транзистор 1 насыщен отрицательны-1 потенциалом снимаемым с потенциометра 5, а тран зистор 8 - положительным потенциало снимаемым с потенциометра 14. На выходе транзистора 1 присутствует напр жение со знаком плюс на выход транзистора 8 - со знаком минус. Предположим, что V %g (1) и примем Rj R-io (2) где и,.- напр жение насыщени  транзистора 1i - напр жение насыщени  транзистора 3; Rj - сопротивление резистора 3i - согфотивление резистора 10 выходное напр жение равно нулю. Поскольку верхние обкладки конденсато pos 2 и 13 подключены через малые с противлени  переходов ©аза-эмиттер насьщенных транзисторов 1 и 8 к иротивополозкным полюсам источника 6 питани , то они зар жены и имеют, равные напр жени  с противоположной пол рностью, т.е.. Из14где и - напр жение на конденсаторе 2, U,j - напр жение на конденсатере 13 Е - напр жение источника 6 питани . При подаче на вход схемы пр моугольного импульса напр жени  U&x положительной пол рности в момент времени t (фиг.2) потенциал выходн го, вывода измен етс  и прикладывает йерез конденсатор 2 к базе транзистора 1. От источника входного сигнала течет ток по цепи; резистор 4, конденсатор 2, переход база-эмиттер транзистора 1, внутреннее сопротивление источника 6 питани  .и вьгаод 7. Транзистор 1 переходит из области насьпцени  в активный регшм работы . Напр жение на коллекторе , (фиг.2) этого транзистора скачком уменьшаетс  и компенсирует увеличение потенциала на выходном выводе. Выходное напр жение в данный момент времени t практическитакже равно .нулю. Состо ние транзистора 8 не измен етс , так как пол рность сигнала на его базе совпадает с пол рностью насыщени . Конденсатор. 2 перезар жаетс . Св зь между налр жегшем на конденсаторе и током, протекающим через него , выражаетс  формулой . , (, где УС - напр жение на конденсатореj i - ToiK зар да (разр да) конденсат ора -емкость КонденсатораJ -текущее врем , знак -.указывает на разр д конденсатора . Так как ток перезар да конденсатора течет через входную цепь транзистора , то можно написать 1 де - напр жение на входе транзистора j - входн 5е сопротивление транзистора, которое определ етс  сопротивлением перехода база-эмиттер транзистора , наход щегос  в активной зоне работы, и части сопротивлени  потенциометра . Поскольку напр жение на переходе аза-эмиттер транзистора 1 равно апр жению смещени  Us, снимаемого движка потенциометра 5 иэ5 Ug о можем написать ах Выражение (4) с учетом пишетс  1133645 переВ момент времени t, когда конденсатор 2 разр дитс  до напр жени 

и.

di. . С8 г,

8)с

Проинтегрируем вьфажение (8)

и,

(9)

г,

Вх

Посто нный член Up определ ет начальное условие интегрировани , равен первоначальному зар ду конденсатора и согласно выражению (3) равн етс 

.4

Ио)

Так как одна обкладка конденсатора 2 соединена с выходным вьгаодом, а втора  - с положительным полюсом источника 6 питани , напр жение через переход база-эмиттер транзистора 1t исключа  напр жение на входе транзистора, которое значительно меньше напр жени  источника питани , можем записать. ,

VUeb.. |

(111

t

(15)

где а - посто нный коэффициент, ток через конденсатор 2 равен нулю, и транзистор 1 под действием напр жени  смещени , снимаемого с движка потенциометра 5, переходит из активной зоны работы в зону насыщени , т.е. схема возвращаетс ,в первоначалное устойчивое состо ние.

Дл  анализа схемы в этом режиме работы предположим, что падение напр жени  на открытых транзисторах 1 и 8 равно нулю, т.е. можем прин ть, что эгдаттеры и коллекторы транзисторов замкнуты.

В этом случае резисторы 11 и 9 включаютс  параплельно источнику питани , резисторы 3 и 10 включаютс  параплельно между собой и последовательно резистору 4.

Коэффищ1ент передачи

(Щ где Щыл выходное напр жение задатС учетом выражений (9)-(11) запишем 1 / v.4 4Следовательно , при подаче на вход налр  ени  в виде импульса положительной пол)1рности на выходе по вл етс  линейно измен ющеес  напр жение Врем  интегрировани  t не зависит от входного сигнала и сопротивлени  нагрузки, а определ етс  величиной напр жени  смещени  и параметрами схемы. Так как конденсатор включен между выходом задатчика и входом усилительного каскада, т.е. усилитель охвачен гибкой отрицательной обратной св зью, то линейность нарас тани  выходного сигнала в предлагаемой системе значительно вьше, чем в известных параметрических схемах, где на выходе присутствует зкспонен даальна  составл юща  напр жени , величина которой зависит от сопротив лени  нагрузки. определ етс  «4iV al R3lo (2) учетом выражени  R где E.t сопротивление резистора. 4. Из формул (11), (13) и (14) следует , что коэффициент а К, Выражение (14) с учетом (15) запишетс  Следовательно, при работе схемы в период времени , выходное напр -. женке также линейно и определ етс  пассивными элементами схемы, которые при соответствующем выборе практически не внос т погрешность в выходной , сигнал. Все изложенные вывоДы остаютс  в силе, если в момент времени tj подать на вход отрицательньй скачок напр жени . Состо ние транзистора 1 в этот момент времени не измен етс , а транзист Я 8 переходит в активный режим работы, его выходное напр жение измен етс  противоположно вход-. 7 . 1 ному таким образом, что на выходе схемы генерируетс  линейно спадающий сигнал по мере разр да конденса тора 13. Выходное напр жение определ етс  выражением (.12) , где вместо напр жени  смещени  Uj будет напр жение смещени  Uit, , снимаемое с движка потенциометра 1А, В момент t транзистор 8 под действием напр жени  смещени , поступающего с потенциометра 14, переходит в режим насьпдени  - в первоначальное состо  ние. Выходное напр жение представл  етс  вьфажением (16). Резисторы t1 и 9, соедин   коллекторы транзисторов 1 и 8 с противоположными полюсами источника 6 питани , увеличивают потенциал на коллекторах этих транзисторов в активной зоне работы, и тем самым увеличиваетс  размах напр жени  на выходе. Резистор 12 увеличивает пла ность регулировани  напр жени смещени  на базах транзисторов 1 и 8. Работа устройства не зависит от пол рности входного сигнала, выходное напр жение может симметрично измен тьс  в обеих пол рност х относительно общего вьгоода 7 в соотве 58 ствии с входным сигналом, причем линейность сохран етс  и при работе в области малых значений входного напр жени  за счет посто нства времени интегрировани . Устанавлива  напр жение смещени  на базах транзисторов, можно измен ть в широком диапазоне врем .обработки раздельно при увеличении и уменьшении входного напр жени , т.е. задатчик интенсивности обеспечивает независимую регулировку положительных и отрицательных приращений выходного напр жени , что значительно расшир ет область применени  устройства . Высока  линейность выходного напр жени  обеспечиваетс  посто нством времени интегрировани , которое не измен етс  как при работе с большими входньпуш сигналами, так и с малыми, и не зависит от величины сопротивлени  нагрузки. Таким образом, задатчик интенсивности обеспечивает высокую точность регулировани  и плавное изменение выходного напр жени  по линейному закону, что повышает качество регулировани .

Фиг.1

и

и.

К8

Фиг.2

Claims (1)

1. ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащий усилитель на первом транзисторе, первый конденсатор, два резистора, первый потенциометр, один вывод которого соединен с положительным выводом источника питания, вход и выход задатчика имеют общий вывод, отличающий с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, в него введены усилитель на втором транзисторе противоположного типа проводимости, четыре резистора, второй конденсатор и второй потенциометр, а источник питания выполнен со средним выводом, соединенным с общим выводом входа и выхода задатчика, при этом.положительный вывод источника питания соединен с эмиттером первого транзистора .и через третий резистор - с коллектором второго транзистора, который через четвертый резистор соединен с выходным выводом задатчика, соединенным та'кже через первый и второй конденсаторы соответственно с базами первого и второго транзисторов и через первый резистор - с коллектором первого транзистора, который через пятый резистор соединен с эмиттером второго транзистора и с отрицательным выводом источника питания, соединенным также через второй потенциометр и шестой резистор с вторым выводом первого потенциометра, базы транзисторов соединены с ползунками соответственно первого и второго потенциометров, А входной и выходной выводы задатчика соединены через второй резне-, тор.

   >

   1133645 2