§10.9. Дифференциальный магнитный усилитель с обмотками смещения

намагниченность магнитопровода. Таким образом, при положительной полярности тока управления ток в рабочей обмотке увеличивается, а при отрицательной полярности уменьшается (в пределах линейного участка характеристики).

Обмотка смещения используется также для начального симметрирования сложных схем, включающих два (или более) магнитных усилителя. В этом случае регулировочный резистор Rсм выводится на щит управления автоматической системой.

Рис. 10.26. Схема дифференциального трансформаторного магнитного усилителя с обмотками смещения

Для устранения отмеченных ранее недостатков магнитные усилители собирают по различным двухтактным схемам. Наиболее простой из усилителей — дифференциальный магнитный усилитель с обмотками смещения (рис. 10.26). Этот усилитель собран из двух трансформаторных усилителей, но можно использовать и два дроссельных магнитных усилителя. Рассмотрим его работу.

В цепи нагрузки действуют две ЭДС, индуцируемые в обмотках ϖ2. Эти ЭДС направлены навстречу друг другу. Если управляющий сигнал отсутствует (Uy= 0), то магнитное состояние магнитопроводов одинаково, ЭДС Е1 и Е2, индуцируемые в обмотках ϖ2, полностью компенсируют друг друга. Результирующая ЭДС Е=Е1—Е2=0, ток в нагрузке отсутствует.

Если к управляющим обмоткам подведено положительное напряжение, то левый магнитопровод размагничивается, а правый переходит в более насыщенное состояние, ЭДС Е1 увеличивается, а ЭДС Е2 уменьшается, результирующая ЭДС Е совпадает по фазе с Е1.

Если к управляющим обмоткам подвести отрицательное напряжение, то левый магнитопровод подмагничивается еще больше, правый размагничивается; ЭДС Е2>Е1 и результирующая ЭДС Е совпадает по фазе с Е2. Ток в нагрузке Zн пропорционален результирующей ЭДС Е. Зависимость тока Iн в нагрузке от тока управления Iy изображена на рис. 10.27.

Рис. 10.27. Рабочая характеристика дифференциального

магнитного усилителя

Карточка № 10.9 (302).

Дифференциальный магнитный усилитель с обмотками смещения

§10.10. Дифференциальный магнитный усилитель с обратной связью

Рис. 10.28. Схема дифференциального магнитного усилителя с обратной связью

Схема (рис. 10. 28) состоит из двух одинаковых магнитных усилителей, каждый из которых снабжен обмоткой обратной связи, питаемой выпрямленным рабочим током. Управляющие обмотки намотаны так, что в одном усилителе обратная связь положительна, в другом — отрицательна. Регулировочные резисторы Rр обеспечивают начальную регулировку коэффициентов обратной связи. Схема собрана так, что в резисторе нагрузки Zн рабочие токи левого и правого однотактных усилителей направлены встречно.

На рис. 10.29 изображены нагрузочные характеристики левого I1(Iу) и правого I2(Iу) усилителей. Ток в нагрузке Iн рассматривается как алгебраическая сумма направленных встречно

токов I1 и I2. (Нагрузочные характеристики усилителей с обратной связью были рассмотрены в §

10.8.)

При положительной полярности тока управления с увеличением Iу ток I1 резко возрастает (положительная обратная связь), ток I2 почти не изменяется (отрицательная обратная связь). Результирующий ток Iн=I1+I2 возрастает, совпадая по фазе с током I1.

При отрицательной полярности тока управления Iу характер обратной связи меняется (положительная обратная связь становится отрицательной, и, наоборот, отрицательная — положительной). При этом ток Iн близок по значению к току I2 и совпадает с ним по фазе.

Так как токи I1 и I2 сдвинуты по фазе на 180° относительно друг друга, то результирующий ток в нагрузке Iн меняет фазу на 180° при изменении полярности тока управления.

Рис. 10.29. Построение рабочей характеристики

дифференциального усилителя с обратной связью

Из рис. 10.29 видно, что характеристика результирующего тока в нагрузке Iн (Iу) проходит через начало координат и линейна в широком диапазоне изменений Iу.

Коэффициент усиления по току рассмотренной дифференциальной схемы примерно равен коэффициенту усиления однотактных усилителей, составляющих схему, и достигает значений 104— 105 ввиду наличия положительной обратной связи.