Фазовый компаратор

Фазовый компаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е 647617

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалистнмеских

Республнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву f (22) Заявлено 24.06.75(21) 2150820/18-09 (51 с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 Р 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изооретеннй и открытий

Опубликовано15.02.79.Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 18 02 79 (53) УДК621.317. .772(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Ф. Лаврентьев, Ю. Я. Лямец и В. Н. Козлов

Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (71) Заявитель (54) ФАЗОВЫЙ КОМ ПАРАТОР

Изобретение относится к области автоматизации и релейной защиты, а именно к технике сравнения электрических величин по фазе, и может быть использовано в датчиках и реле направления мощности, а также в реле сопротивления.

Известен фазовыи компаратор, содержащий формирователи входных и опорных импульсов с прямыми и инверсными выходами, два элемента И и элемент ИЛИ, причем один из входов элемента ИЛИ соединен с прямым выходом формирователя вход- 10 ных импульсов, один из входов первого элемента И соединен с прямым выходом формирователя опорных импульсов, а второй вход и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом и вторым входом первого элемента И (1) . . 15

Однако известный фазовый компаратор в рабочей зоне углов формирует выходной сигнал, продолжительность которого пропорциональна разности фаз срани ваемых величин, что затрудняет его использование 20 в ряде устройств, например в фазочувствительных реле. Кроме того, вследствие зависимости времени срабатывания от момента

2 включения это устройство может иметь время срабатывания близкое к нулю; в этом случае при наличии во входном сигнале даже кратковременной помехи, устройство сработает ложно.

Цель изобретения — повышение точности и помехоустойчивости фазового ком паратора.

Для этого в фазовый компаратор, содержащий формирователь входных и опорных импульсов с прямыми и инверсными выходами, два элемента И и элемент ИЛИ, причем один из входов элемента ИЛИ соединен с прямым выходом формирователя входных импульсов, один из входов первого элемента И соединен с прямым выходом формирователя опорных импульсов, а второй вход и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом и вторым входом первого элемента И, введены дополнительный элемент ИЛИ, к одному из входов которого подключен выход первого элемента И, а другой вход и выход соединены с выходом и вторым входом второго элемента И соответственно; кроме того, третий элемент ИЛИ и третий элемент И, причем к одному из

647617 входов третьего элемента ИЛИ подключен выход второго элемента И, к первому входу третьего элемента И подключен инверсный выход формирователя опорных импульсов, а второй вход и выход третьего элемента

ИЛИ соединены соответственно с выходом 5 и вторым входом третьего элемента И.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного компаратора, формирующая нормированный сигнал; на фиг. 2— функциональная схема предложенного компаратора повышенной помехоустойчивости.

Фазовый компаратор содержит формирователь входных импульсов I, формирователь опорных импульсов 2, элемент ИЛИ 3, первый элемент И 4, дополнительный второй элемент ИЛИ 5, второй элемент И 6, третий 15 элемент ИЛИ 7 и третий элемент И 8.

Фазовый компаратор реализует следующие операции:

Х1 =Xa+Ai, Хг = Х1 В =В;/Х + А /, ХЗ Х2+ Х», Х» — — Аг Хг = Аг /Хг + Х»/, где символы «+» и « ° » обозначают соответственно операции ИЛИ и И. 25

Сигналы А1 и В существуют в положительные полупериоды А и В, а сигналы

Аг и Вг — в отрицательные полупериоды.

Сигнал Х< появляется в начале положительного полупериода величины А. Сигнал

Хz возникает, когда одновременно имеются, сигналы Х и В1, и, возникнув, поддерживает сигнал Х1, т. е. сигнал Хг хранит память о сигнале А1, но лишь до тех пор, пока существует сигнал В1 (т. е. величина

В положительна). Сигнал Хг появляется с 35 появлением сигнала Хг, а величина Аг, создавая соместно с Хг сигнал Х», поддерживает сигнал Хз, как бы храня память о сигнале Хъ в течение отрицательного полупериода величины А. В зависимости от того, какой сигнал возникает раньше (А или

В ), изменяется время существования сигналов Х, Хг и Хэ В рабочем диапазоне углов (Π— 180 ) сигнал Аг успевает появиться в период существования сигнала Хг и на выходе устройства появляется сигнал Х». 45

В другом случае (180 — 360 ) сигнал Хг исчезает раньше, чем появляется сигнал Аг, и на выходе сигнал не появляется.

В простейшем варианте устройства (фиг. 1) компарация угла производится лишь один раз, а именно, во время положительного полупериода величины В> когда величина А переходит через О. Если в этот момент величина А переходит от положительных значений к отрицательным, то мгновенно появляется сигнал на выходе устройства.

На фиг. 2 изображено устройство с двукратной проверкой принадлежности угла к рабочему диапазону.

Сигнал Х» появляется на выходе, если сигнал Вг появился во время существования сигнала Х», т. е осуществляется дополнительная проверка принадлежности угла к рабочему диапазону.

Предлагаемый фазовый компаратор обеспечивает повышенную точность за счет получения постоянства выходного сигнала во всем рабочем диапазоне углов, благодаря включению дополнительного элемента ИЛИ 5, и повышенную помехоустойчивость, благодаря использованию дополнительных «третьих» элементов ИЛИ 7 и И 8.

Формула изобретения

1. Фазовый компаратор, содержащий формирователи входных и опорных импульсов с прямыми и инверсными выходами, два элемента И и элемент ИЛИ, причем один из входов элемента ИЛИ соединен с прямым выходом формирователя входных импульсов, один из входов первого элемента

И соединен с прямым выходом формирователя опорных импульсов, а второй вход и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом и вторым входом первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный элемент ИЛИ, к одному из входов которого подключен выход первого элемента И, а другой вход и выход соединены с выходом и вторым входом второго элемента И соответственно.

2. Фазовый ком паратор по п. 1, отличающ ий ся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены третий элемент ИЛИ и третий элемент И, причем к одному из входов третьего элемента

ИЛИ подключен выход второго элемента И, к первому входу третьего элемента И подключен инверсный выход формирователя опорных импульсов, а второй вход и выход третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом и вторым входом третьего элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 327549, кл. Н 02 Н 3/40, 1970.

647617

ФЬг. г

Составитель Г. Каракозов

Редактор Н. Каменская Техред О. Луговая Корректор Л..Василина

Заказ 300/38 Тираж 696 Подписное

1 1Н И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4"- — — - — -- -- --- -- — — ---- — —---