Амплитудно-дифференциальный нуль-орган

Амплитудно-дифференциальный нуль-орган

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

28l030

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21,!"т/.1969 (№ 1321874/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.1Х.1970. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 4.XII.I .70

МПК G 05b 1/01

УДК 681.325.66(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения А, Ф. Прокунцев, A. Г. Рыжевский, 1О. А. Смагин и В. М. Шляндин

Заягптель

Пензенский политсхнический институт

АМПЛИТУДНО-ДИФФЕРЕН ЦИАЛЬНЬ1й НУЛЬ-ОРГАН

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. В частности оно может быть использовано при построении цифровых мостов переменного тока с раздельным уравновешиванием.

Известен быстродействующий амплитуднодифференциальный нуль-орган, содержащий катодные повторители, устройство сложениявычитания, усилитель-ограничитель и ключ, сравнение напряженпй в котором производится по отклон íèþ фазового сдвига от 90, Точность такого нуль-органа сильно зависит от качества ключей, При использовании контактных ключей работа схемы возможна только на низкой частоте, что делает ее непригодной для использования в мостах переменного тока, имеющих частоту питающего напряжения, как правило, выше 100 гтрк. Применение бесконтактных ключей снижает точность сравнения за счет изменения коэффициента передачн биполярного интегрируемого сигнала.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия сравнения за счет исключения переключающих элементов.

Для достижения цели в схему амплитуднодпфференциального нуль-органа введены фазосдвигающая цепь, дополнительный усилитель-ограннчnтел схема совпадения, ждущий мультивпбратор и дифференцирующая цепь, причем один выход устройства сложения-вычитания соединен с первым входом схемы совпадення через последовательно включенные фазосдвигающую цепь и усилитель-ограничитель, второй выход устройства сложенн>твычитания через дополнительный усилительограничитель нодклн>чен ко второму входу схемы совпадения, выход которой соединен с сигнальным входом ключа; выход дополни10 тельного усилителя-ограничителя через дифференцирующую цепь и ждущий мультивнбратор соединен с управляющим входом ключа.

Г1а фпг. 1 дана блок-схема предлагаемого нуль-органа; на фиг. 2 — 5 — векторные и вре15 менные диаграммы, поясняющие работу устройства.

EIa фиг. 1 приняты следующие обозначения.

1 и 2 — катодные повторители; 8 — устройство сложения-вычитания, осуществляющее векторные суммирование и вычитание иссл<дуемых напряжений, которое может быть реализовано на трансформаторе с RC-цепью или на двух парафазных усилителях с соответствующим включеш|см сопротивлений и емко25 стей; 4 — фазосдвигающая цепь, служаща>т для сдвига векторной суммы напряжений на угол (— --00 + rrq>), где )ср — фазовая погрешность от неидентичности фазовых характеристик каналов устройства сложения-вычитания;

30 б и б — усилители-ограничители; 7 — схема

281030 совпадения; 8 — дифференцирующая цепь;

9 — ждущий мультиг:iopaiop; 10 — ключ.

Работает устройство следующим образом:

Напряжения Ui и U> через катодные повторители 1 и 2 подаются на устройство 8 сложения-вычитания, с выхода которого снимаются векторная сумма V !+ U и векторная разность Ui — L Эти напряжения будуг сдвинуты между собой fro фазе (графически

Вектора ui - V2 и Ui — Г2 являются диагопараллелограмr!!ra, lroc poe rrroi o векторах Ui и О (см. фиг. 2). При равенстве амплитуд напряжений Ui и Ь : образуется ромб, а его диагонали, как известно, пересекаются под углом 90 . Векторная сумма

С +U поступает на фазосдвигающую цепь 1, которая поворачивает этот вектор на угол (— 90 + 6!11) и через усилитель-ограничитель 5 сдвинутый вектор U>--1- U2 подается па первый вход схемы 7 совпадения.

Векторная разность U; U одновременно поступает через дополнительный усплитсл1:ограш1читель 6 на второй вход схемы 7 и на вход дифференцирующей цепи 8.

При Ur>U (см. фиг. 2) угол между векторами напряжений Ur+Ug и Ui — U2 острый и сдвинутый на угол,— 90 + О!р), вектор

Ui+U (строчки 1 и 2 на фиг. 3) и вектор

V,— U (строчки 3 и 4) н а входе схемы 7 совпадения находятся между собой не полностью в противофазе (угол между сдвинутым У +У-. и Ui — У меньше 180 ). Поэтому на выходе схемы 7 (строчка 7) будет сигнал, который проходит через открытый ключ 10 и по которому формируегся регулирующее во действие (например, В цифровых мостах развертывающего уравновеrrlHDaHèÿ с порязряднои отработкои, !rirегоirrrrz жесткую прогрямл! работы).

В случае, если произойдет переуравновешивание, т. е. U будет меньше U, угол между векторами напряжений Ui-, U H Ui — V> (см. фиг. 4) будет тупой. Пьп этом вектор Ui — U;; (строчки 1 и 2 на фиг. 5) будет опсрежать сдвинутый Вектор U, + U; (строчки 3 и 4 нз фиг. 5) на угол более 180 . На выходе схемы совпадения 7 вознпкнет сигнал (строчка 7 на фиг. 5), который, пройдя через сигнальныч вход ключа 10, вызовет ложное срабатывание регулирующего устройства, Для его устранения напряжение Ui — U с усилителя-ограничителя б (строчка 2 на фиг. 5) поступает на дифференцпрующую це11ь 8, которая передним фронтом (строчка 5 па фиг. 5) запускает ждущий мультивиоратор 9. П!Оследни!! закрывает свопм выходны я сигналом кл1оч 110 управляющем ) Входу н!l Вре31я /4 l (строчка 6 на

10 фиг. 3), где Т вЂ” период сравнив-.емых напряжений Ui и К.

В рсзультатс Hp0 переуравнове1!!ипаг!И11, когда па вь1:оде амп i!r > prro-дпфсреренциального нуль-органа не должно быть никаког > сигнала, стра:яется ложи., и сигнал, возникающий на выходе схемы совпяденп1! по описанной выше причине.

Вапираегис кл10ча импульсо" l ж ri щего мультиВибрятОра 9 He QKaaLijIaoi !!Ик:-!кого влияния на выходной импульс схемы совпадения прп недоуравновешиванпи, что яс!ю видно на фиг. 3 (строчки 6 и 7). т. .!6,як Видно из Опиcarrrrri II Вчс ..Iсиных диаграмм, сравнение производ1п ся за один-два периода частоты сравниваемых сигналов.

Предмет изобретения

Лмпл!!Тудно-диффсренциальпый нуль-орган, содержащий катодпь1е пОВтор1!тели, устройство сложения-вычитагп1, усилитель-ограничитель и ключ, отлииа!Ои1ийся тем, что, с

35 целью повышения тоги!ости 1! быстродействия, ои содержит фязосдвигающую це!1ь, дополни7 СЛ1Я! Ь!Й "1 С!!ЛИТГЛЬ-ОГPЯ1!ИЧ!IТЕ!1Ь, СХLМУ СОВПЯдспиЯ, ждУшllй х!1 ль1HBHGPilточ il д!1Ффепенцирующую цепь, причем од!rrr выход устрой40 ства сложения-ьычитяния соединен с первым входом схемы совпадения через послсдовагельно вклю !el!Hale фязосдвигающую цепь и усилитель-ограничитель, второй выход устройства сложения-вычитания через дополнитель45 ный усилитель-ограничитель подключен ко второму входу схемы coal!aäåíHP, выход которой соединен с сигнал!.и;и! Входом ключа;

Выход дополнительного усилит ля-огранпч!ггеля через дифференцирующую цепь и ждущий

50 мультивибрятор соеди !си с упр а Вл яющим входом ключа.

Редактор Л. Ралдугина

Заказ 3371711 Тираж 480 Подписное

Цг1ИИПИ Комитета пс делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. И. Белан

Техред Л. Я. Левина

Корректоры: В. Петрова и Л. Корогод