Детектор скважности импульсов

Детектор скважности импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (11) 4.-ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт, свидетельства— (g2) Зая лено 3ц.03.72 (g1) 176483 (51) М. Кл.

НОЗК 5/20 с присоединением заявки—

Гооударстоеннь и комитет

Сонета Мнннстрао СССР по делам нзооретеннй и открытий (32) Приоритет—

ОпубликованоЮ5.12.74э оллетень М -45

Дата опубликования описания 15.12.74 (53) УДК

62 1. 374. 35 (088. 8) (72) Авторы изобретения -Н. И. Яковлев. Ю. А. Яковлева и Г. Г. Бычков (71) Заявитель (54) QETEKTOP СКВАЖНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано, например, в измерительных преобразователях с магнитомодуляцион ыми датчиками.

Известен детектор скважности импульс сов, содержаший источник входного сигнала, подключенный к выпрямительным диодам через парафазный транзисторный усилитель с выходным трансформатором на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, и 10 источник симметричных прямоугольных им». пульсов, подключенный через разделительный резистор и резистор нагрузки к регист-, рируюшему прибору.

Е1ель изобретения — т овышение коэффи- 15 циента передачи и стабильности нулевого уровня. Достигается тем, что в предлага- емый детектор введен двухполярный ключ, вход которого подключен между точкой соединения разделительных диодов и средней 20 точкой вторичной обмотки выходного трансформатора, а выход — к точке соединения разделительного и нагрузочного резисторов.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлатаемого детек2 тора; на фиг. 2 представлены диаграммы напряжений в различных точках схемы при скважности 0,5 (отсутствие полезного сигнала); на фиг. 3 — диаграммы напряжений при скважности, отличной от 0,5 (нал|тчие полезного сигнала).

Источник входных сигналов 1 подключен через парафазный усилитель на транзисторах 2 и 3 с выходным трансформатором 4, сердечник которого имеет прямоугольную петлю гистерезиса. Вторичная обмотка трансформатора подключена к выпрялптельным диодам 5, 6. Источник симметричных прямоугольных импульсов 7 подключен через разделительный резистор 8 и резистор нагрузки 9 к регистрируюшему прибору 10.

Йвухполярный ключ 11 на транзисторах 12 и 13 подключен входом между точкой соединения диодов 5 и 6 и средней точкой вторичной обмотки трансформатора 4, а выходом - к точке соединения разделительного резистора 8 и резистора нагрузки 9.

Работает детектор скважности импульсов следуюшим образом.

Детектируемые импульсы U поочереднс насышают транзисторы 2 и 3, перемагничи« вач тем самым сердечник трансформатора 4- по петле а в с d а (фиг. 2ж). При этом магнитный поток Ф (фиг. 26) в сердечнике изменяется по линейному закону между значениями -Фв и Фв, равными потоку насыщения сердечника. Время п ремагничивания сердечника зависит в ос новном от величины коллекторного напряжения Е, числа витков Ч(первичной обмотки

29 з трансформатора и значения Ф . 2 =- у.— .

Напряжение Ц, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора, после выпрямления 15 диодами 5 и 6 поступает на ключ 11 в виде управляющего сигнала U, непрерывно поддерживая его в отк ытом состоянии.

Поскольку резистор нагрузки 9 шунтируется открытым ключом 11 с небольшим сопротивлением, выделяемые на резисторе 9 импульсы U, обусловленные передачей

5 опорного напряжения lJ через разделитель ный резистор 8, малы по амплитуде и вследствие их симметрии не содержат постоянной составляюшей.

Во время поступления положительной и отрицательной полуволн опорного напряжения lj нагрузочный резистор 9 шунтирует30 ся ключом 11. Поэтому в исходном состоянии напряжение U на нагрузочном рези5 сторе 9 всегда симметрично. Изменение параметров ключа не может вызвать несимметрии напряжения U и дрейфа нулево35

ro уровня, поскольку положительная и отрицательная полуволны напряжения U ме5 няются всегда одинаково. Поэтому предлагаемый детектор обладает более низким порогом чувствительности по сравнению с 40 известными схемами.

Рассмотрим работу детектора при наличии полезного сигнала, когда скважность детектируемых импульсов отлична от 0,5 (фиг. 3 ). 45

Поскольку длительность Г положительного импульса V уменьшилась, сердечник трансформатора перемагничивается от

Ф до некоторого значения Ф, меньшего

Ф (фиг. 3). Затем импульс — U перемаг1 ничивает сердечник за такой же интервал времени, равный 2, в исходное состояние

Ф, в котором сердечник находится до окончания импульса. Перемагничивание в этом случае происходит по петле а в с d а (фиг. 2ж), причем в промежутке

1 времени Й =Т-2 2 поток Ф в сердечнике не изменяется, следовательно, напряжение

Lf на вторичной обмотке трансформатора равно нулю. После выпрямления напряжения

2 / в цепь управления ключа 11 подаются

2 выпрямленные импульсы lJ поддерживаюшие ключ в замкнутом состоянии в течение всего периода входных импульсов, за исключением промежутка, пропорционален ного изменению скважности импульсов.

Следовательно, в течение промежутка ключ остается разомкнутым и не шунтирует нагрузочного резистора 9. B течение этого времени опорное напряжение U практически полностью выделяется на резисторе 9

/ (кривая напряжения 7, создавая постоян5 ную составляюшую У, пропорциональную промежутку и скважности детектируемых импульсов U

При подключении источника импульсов 7 к нагрузочному резистору 9 мошность, выделяемая на нем, обеспечивается за сче. опорного напряжения, U источник которогс

4 может быть выбран достаточно мошным.

Это позволяет получить коэффициент усиления по напряжению и по мошности больше единицы. Детектор не критичен к подбору фазы детектируемых и опорных импульсов.

Он обладает фазовой чувствительностью, поскольку при удлинении положительных полуволн детектируемого сигнала U u укорочении отрицательных напряжение на нагрузочном резисторе 9 меняет знак.

Предмет изобретения

Детектор скважности импульсов, содержаший источник входного сигнала, подк псченный к выпрямительным диодам через парафазный транзисторный усилитель с выходным трансформатором на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, и источник симметричных прямоугольных импульсов, подключенный через разделительный резистор и резистор нагрузки к ре гистрируюшему прибору, отличаюшийся тем, что, с целью повышения коэффициента передачи и стабильности нулевого уровня, в него введен двухполярный ключ, вход которого подключен между точкой соединения разделительных диодов и средней точкой вторичной обмотки выходного трансформатора, а выход — к точке соединения разделительного и нагрузочного резисторов.

452918

Составитель Ю Еркин

Р дактор Б.Федотов Техред Л.Потапсва Корректоры: A.Цзесова

Изд @ 3 6Y Тираж g/(Подписное

Заказ

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, !13035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Ф& МП Зак,14870 Тир.81 1