Амплитудный дискриминатор

Амплитудный дискриминатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

294254

О Л И С А Ы И Е

ИЗОБРЕТЕЫИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 09.Ч11.1969 (№ 1346076/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 261.1971. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 24,III.1971

МПК Н 03k 19/166

Комитет ho делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325,65 (088.8) Авторы изобретения

В. П. Кротенко H. Н. Малюков

Заявитель

Киевский политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции

АМПЛ ИТУДН Ы и Д ИСКР И МИ HATOP

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Известен амплитудный дискриминатор, выполненный на четырехотверстном трансфлюксоре с обмотками возбуждения, смещения, сигнала и выходной.

Предложенный дискриминатор отличается тем, что в нем обмотка возбуждения пронизывает центральное отверстие и подключена к источнику переменного напряжения, обмотка выхода проходит через среднее периферийное отверстие, а обмотки смещения сигнала выполнены каждая из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно относительно друг друга к источнику опорного сигнала постоянного тока и к источнику исследуемого сигнала соответственно.

Кроме того, амплитудный дискриминатор снабжен двумя анодными и двумя управляющими обмотками, каждая из которых состоит из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно относительно друг друга, и двумя тиристорами связанными с анодными и управляющими обмотками. Это позволяет различать заданный уровень сверху и снизу и обеспечить релейность выходной характеристики.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема амплитудного дискриминатора; на фиг. 2 — зависимость выходного сигнала триггера Шмитта и выходного сигнала амплитудного дискриминатора во времени от заданного закона изменения во времени входного сигнала; на фиг. 3 показаны пути, по которым замыкается переменный магнитный поток возбуждения при разных режимах работы амплитудного дискриминатора. На фиг. 4 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие принцип действия амплитудного дискриминатора и положительной фазочувствительной обратной связи.

Амплитудный дискриминатор (см. фиг. 1) выполнен на четырехотверстном трансфлюксоре Трф1 с перемычками 1 — 4 (фпг. 3), с обмотками возбуждения W смещения Ю „, сигнала W< и выходной W .

Обмотка возбуждения W навпта через центральное отверстие и подключена к источнику переменного напряжения — U.

Обмотка выходная W> навита через среднее периферийное отверстие.

Обмотка смещения Wc состоит пз двух одинаковых частей, навитых через крайние периферийные отверстия и подключенных последовательно и встречно относительно друг друга к источнику опорного сигнала постоянного тока.

30 Обмотка сигнала W„состоит пз двух одп294254 иаковых частей, навитых через крайние периферийные отверстия и подключенных последовательно и встречно относительно друг друга к источнику исследуемого сигнала.

Амплитудный дискриминатор работает следующим образом. Прп отсутствии исследуемого сигнала (пли если исследуемый сигнал отличается от заданного порога) перемычка 2 (см. фпг. 3, а) с выходной обмоткой с помощью сигнала смещения закрыта для переменного магнитного потока возбуждения; в выходной обмотке сигнал выхода отсутствует (точнее — минимален). Когда величина исследуемого сигнала равна заданному порогу, намагничивающая сила (н.с.) обмотки сигнала компенсирует н.с. обмотки смещения, и переменный магнитный поток возбуждения беспрепятственно протекает по перемычке 2 с выходной обмоткой; выходной сигнал маскимален (см, фиг. 3, б).

Такая работа дискриминатора обусловлена следующим. При подаче сигнала смещения (сигнал управления отсутствует) вокруг крайних периферийных отверстий возникает постоянное поле подмагничивания. Величина его выбирается достаточной для полного насыщения перемычек 1 и 4. Так как части, из которых состоит обмотка смещения, включены встречно относительно друг друга, созданные ими поля подмагничпвания оказываются направленными встречно относительно друг друга: одно по часовой стрелке, другое против.

Положим для определенности, что сигналом смещения создано поле подмагничивания, направленное против часовой стрелки вокруг левого периферийного отверстия и по часовой стрелке вокруг правого (см. фиг. 3, а). В этом случае создаваемый обмоткой возбуждения переменный магнитный поток может замыкаться по пути, показанному сплошной линией

Ф + (в один полупериод возбуждения) и штриховой Ф (в другой полупериод).

В оба полупериода переменный поток будет проходить только по перемычке 8, так как длина средней магнитной линии, охватывающей центральное и периферийное отверстия, значительно меньше длины средней магнитной линии, охватывающей центральное и два периферийных отверстия. Поэтому потокосцепление с выходной обмоткой равно нулю; выходной сигнал отсутствует.

Когда исследуемый сигнал достигает заданного порога, н.с. обмотки сигнала компенсирует н.с. обмотки смещения, постоянное подмагничивающее поле исчезает. Переменный магнитный поток, свободно протекая по всему объему трансфлюксора, в том числе и по перемычке 2, наводит в выходной обмотке максимальный сигнал (см. фиг. 3, б).

После того, как исследуемый сигнал превысит заданный порог, разностная н.с. обмоток сигнала и смещения вновь создаст постоянное поле подмагничиваниия, но другого знака (другого направления): по часовой стрелке вокруг левого периферийного отверстия и про5

65 тив — вокруг правого (см. фиг. 3, в). Пуги

Ф + и Ф, по которым будет замыкаться переменный, магнитный поток в разные полупериоды возбуждения, поменяются местами.

Перемычка 2 вновь не будет охватываться переменным потоком, выходной сигнал снова будет отсутствовать.

Чтобы придать выходной характеристике дискриминатора релейный (прямоугольный) характер, вводится положительная фазочувствительная обратная связь.

Принципиальная электрическая схема амплитудного дискриминатора с релейной выходной характеристикой представлена на фиг. 1. В случае, когда исследуемый сигнал отсутствует, или когда он отличается от заданного порога, в трансфлюксоре вокруг крайних периферийных отверстий присутствует постоянное подмагничивающее поле того или иного направления.

В зависимости от наличия и величины этого. поля в управляющих обмотках (равно как и. во всех других, проходящих через крайние периферийные отверстия) наводится определенная электродвижущая сила удвоенной частоты относительно частоты возбуждения.

Фаза э.д.с. определяется направлением поля подмагничивания и изменяется за 180 при изменении этого направления на противоположное.

Действительно, пусть в трансфлюксоре имеется подмагничивающее поле, направленное так, как это показано на фиг. 3, а. Тогда перемычка 1 оказывается насыщенной до состояния +В., а перемычка 4 — до состояния — В,. В первый полупериод возбуждения перемычка 1 не перемагничивается (при идеальной петле гистерезиса), а перемычка 4 перемагничивается в состояние +В, (под воздействием поля возбуждения) и назад в — В, (под воздействием поля подмагничивания).

В управляющих обмотках (точнее, в частях, расположенных на перемычке 4) наводится по два разнополярных импульса. Во второй полупериод возбуждения перемагничивается перемычка 1 и не перемагничивается перемычка 4; в частях управляющих обмоток, расположенных на перемычке 1, наводится еще пара импульсов, но противоположной полярности. Так как части управляющих обмоток включены последовательно и встречно относительно друг друга, наводимые в них в противофазе пары импульсов слагаются, образуя в результате в управляющих обмотках э.д.с. удвоенной частоты.

При изменении направления подмагничивающего поля на противоположное (см. фиг. 3, в) пути прохождения перемычек 1 и 4 переменным магнитным потоком меняются местами.

В первый полупериод возбуждения теперь перемагничивается перемычка 1, во второй полупериод — перемычка 4. Поэтому э.д.с, удвоенной частоты наводится в обмотках противоположной, сдвинутой на 180, фазы.

Управляющие обмотки подключены к управ294254

1СМ

"11ык тр. ляющим электродам тиристоров встречно относительно друг друга. Поэтому положительные импульсы э.д.с. удвоенной частоты приходят на управляющий электрод первого тиристора в начале полупериода возбуждения, второго тиристор а — в конце полу периода. Соответственно средние составляющие анодных токов тирпсторов не равны II значительно отличаются друг от друга, Лнодные обмотки сфазированы так, что их разностная н.с. действует согласно с разностной н.с. обмоток смещения и сигнала, т. е. образуют положительную обратную связь.

Действительно, при данном направлении тока подмагничивания (см. фпг. 3, а) в управляющих обмотках наводятся э.д.с. такой фазы, что преимущественно открыт тиристор Д1.

За счет большей постоянной составляющей его анодного тока и создается дополнительное подмагничивающее поле, действующее согласно с основным. Если основное подмагничивающее поле изменит направление на противоположное, наводимая в управляющих обмотках э.д.с. изменит свою фазу на 180 . Прп этом преимущественно открыт тиристор Д2, и его постоянная составляющая анодного тока создает дополнительное подмагничивающее поле. Так как анодные обмотки тиристоров включены встречно относительно друг друга, новое дополнительное подмагничивающее поле действует согласно с новым основным подмагничивающим полем.

Предмет изобретения

1. Амплитудный дискриминатор с обмотками возбуждения, смещения, сигнала и выходной, отлича1ощий1ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем обмотка возбуждения пронизывает центральное отверстие и подключена к источнику переменного нап1)яжеппя, Оомот! а Вьlхода проходит через среднее периферийное отверстие, и обмотки смещения п сигнала выполнены каждая из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно одна относительно другой к источнику опорного сигнала постоянного тока и к источнику исследуемого сигнала соответственно.

2. Амплитудный дискриминатор по ll. 1, отлича1ощпйсл тем, что амплитудный дискриминатор снабжен двумя аноднымп и двумя управляющими обмотками, каждая пз которых состоит из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно одна относительно другой, и двумя тцрпсторами, к управляющим электродам и к катодам которых подключены соответствующие управляющие обмотки встречно одна относительно другой, а к катодам и к анодам через соответствующие аподные обмотки, включенные встречно одна относительно другой и согласно относительно соответствующих управляющих обмоток, и через выпрямптельный мост подключен источник переменного напряжения.

294254 а) бl ф

Фс/г 7

Фиг 4

Составитель Ю. Розенталь

Техред Л, Я. Левина Корректор О. М, Ковалева

Редактор Ю. Полякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Изд. № 278 3 аказ 622/9 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5