Дифференциатор переменного тока

Дифференциатор переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о и и с я

ИЗОБРЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

468256

К АВТОРСКОМУ СВИ (61) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 08.04.74 (21) с присоединением заявк (23)Приоритет

Опубликовано 25.04.75. Б

Дата опубликования описан

М. Кл. GO6q 7I18

Государственный номитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК

681 .33-(О88,8) (72) Авторы изобретения С. И. Сиротин, А. А. Сичиков, А. Н. Стеценко и М. Г. Сытник (71) Заявитель (Д4) .ДИФФЕРЕНЦИАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к устройствам для дифференцирования огибающей амплитудномодулированного напряжения и может быть использовано в качестве дифференцирующего устройства для систем автоматического регулирования и управления, работающих на переменном токе.

Известен дифференциатор переменного тока, содержащий источники входного сигнала и опорного напряжения, запоминающий элемент и последовательно соединенные первый прерыватель и дифференцирующий элемент.

Однако в известном устройстве в установившемся режиме и прп ненулевом входном напряжении на выходе дифференциатора 1а присутствует знакопеременное напряжение, обусловленное воздействием изменения текущего значения напряжения несущей частоты на дифференцирующем элементе за время замкнутого состояния прерывателя. 20

Но в ряде случаев такая форма выходного сигнала неприемлема, в частности, для систем автоматического регулирования с релейным выходом, где напряжение, обусловленное изменением текуптего значения несу- 25 щей за время замкнутого состоянии прерывателя, будет помехой, так как в этих системах состояние испоштительного релейного элемента определяется наличием подаваемых на его вход импульсов определенной полярности.

Кроме того, в таком устройстве замыкание прерывателя происходит при увеличении синусоидального опорного напряжения выше определенного уровня, обычно не стабильного. Это приводит к нестабильности фазы срабатывания прерывателя и, следовательно, к нестабильности уровня напряжения несущей, подаваемого через прерыватель надифференцирующий элемент,. В результате в выходном сигнале дифференциатора появляt ется дополнительная помеха.

Цель изобретения — повышение точности.

Для этого в предлагаемом устройстве источник опорного напряжении через дот олнительно введенные последовательно соеди.ненные фазоврашатель, генератор импульсов и блок задержки подсоединен к управляющему входу первого прерывателя, иггочник входного сигнала подключен к входу дппо»468256

3 нительно введенного второго прерывателя, а управляющий вход второго прерывателя подключен к выходу генератора импульсов, выход второго прерывателя подсоединен к запоминающему элементу и к входу второ-, го прерывателя.

На фиг. 1 приведена блок-схема дифференциатора переменного тока; на фиг. 2эпюры напряжений, поясняющие работу диф-, ференциатора. 16

Дифференциатор переменного тока содержит прерыватели 1 и 2, запоминающий

3 и дифференцирующий 4 элементы, фаэовращатель 5, генератор импульсов 6, блок задержки 7.

Устройство работает следующим образом.

Опорное напряжение Ц, применяемое в системах автоматического управления и регулирования для эапитки датчикон рассогласования и поэтому совпадающее по фазе или находящееся в противофазе с напряжением первой гармоники амплитудно-, модулированного сигнала, снимаемого с таких датчиков и,являющегося входным напряжением Ц 8, поступает на фазовра» шатель 5, осуществляющий сдвиг опорного напряжения Цо на фиксированный угол, о

30 близкий к 90 . Такой фазовращатель может быть выполнен на базе интегрирующего усилителя. Напряжение Q с выхода фазовращателя 5 поступает йа генератор

6 и запускает его в моменты одноименных переходов напряжения через нуль.

Импульсы ц с генератора 6 поступа2 ют ца управляющий вход прерывателя 1, который замыкается на время действия импульса. При замыкании прерывателя 1 40 производится выборка из входного напряжения Ц Х и запоминание этой выборки на элементе 3, причем запомненное на конденсаторе напряжение соответствует 4к величине входного сигнала U>> в момент окончательной выборки.

Конец выборки целесообразно совмещать с моментами экстремумов первой гармоники входного напряжении U >, так как, щ во-первых, в эти моменты времени мг«овенные значения квадратурной составлякл- щей и четных гармоник близки к нулю и, ва-вторых, существенно уменьшается влияние нестабильности моментов срабатывания прерывателя 1, которая приводит к нестабильности фазы выборки, а следовательно, и к изменению напряжения выборки, запоминаемого на конденсаторе.

Напряжение с запоминающего элемента

3 через прерыватель 2, замыкающийся после размыкания прерывателя 1, поступа, ет на дифференцируюший элемент, состоящий из конденсатора и резистора. Поэтому выходное напряжение Q дифференциатора, вых снимаемое с резистора, представляет собой последовательность импульсов переразряда конденсатора дифференцируюшего элемента, вызванного приращением напряжения Ц на запоминающем элементе при изменении огибающей входного сигнаОвх

Схема управления прерывателем 2 выполнена в виде блока задержки 7, подключенного к выходу генератора 6, Последовательность импульсов Ц на выходе блока задержки 7.-,сдвинута относительно последовательности импульсов ц на выходе генератора 6 на время, равное длительности импульса, и поступает на управляющий вход прерывателя 2. Каждый им пульс последовательности Q приводит

Ъ к замыканию прерывателя 2 на время, равное длительности этого импульса. Замыка ние прерывателя 2 непосредственно после раэмыкания прерывателя 1 позволяет свести к минимуму задержку выходного сигнала О дифферепциатора относительно

Ь@х выборки из входного сигнала ОбХ

Для обеспечения высокого быстродействия дифферепциатора постоянная . времени дифференцирующего блока должна быть выбрана достаточной для обеспечения полного переэаряда конденсатора эа время замкнутого состояния прерывателя 2. И с другой стороны, соотношение емкостей запоминающего элемента 3 и конденсатора : дифференцирующего блока желательно выбирать таковым, чтобы при перезаряде этих конденсаторов во время замыкания прерывателя 2 напряжение на запоминающем эле- енте 3 существенно не изменялось, Невыполнение этих условий приводит к появлению постоянной времени запаздывания дифференциатора, так как при срабатывании прерывателей после прекращения изменения входного напряжения Ц все же происходит

ЬХ доэаряд конденсаторов и появцяется напря« жение на выходе дифференциатора.

468256

Так как импульсы перезаряда конденсатора дифференцируюшего элемента, являющиеся выходным сигналом 8Ь!Х ренциатора, вызваны приращением напряжем . ния Q на запоминающем элементе 3 и, С следовательно, их значения пропорциональны приращениям огибающей за период не« сущей частоты, то огибающая как средних, так и амплитудных значений этих импуль- р сов является производной от огибающей входного напряжения IJ< дифференциатора.

Предмет изобретения

"1б

Дифференциатор переменного тока, содержащийисточникй входного сигнала и опор- ( к

6 ного напряжения, запоминающий элемент и последовательно соединенные первый прерыватель и дифференцирующий элемент, отличающийся тем,что,с целью повышения точности, источник опорного напряжения через дополнительно введенные последовательно соединенные фазовращатель, генератор импульсов и блок задержки подсоединен к управляющему входу первого прерывателя, источник входного сигнала подклюнен к входу дополнительно введенного второго прерывателя, а управляюшнй вход второго прерывателя подключен к выходу генератора импульсов, выход второго прерывателя подсоединен к запоминающему элементу и к входу второго ïðåрывателя.

468266

Составитель Ц -ГаРасова

Тех рел Л Каз чкова Корректор. А.Васильева

РедактоР O.Куница

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

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

Заказ /Ы а Изд. рд Я/ тираж 679 жздпака