Фазочувствительный выпрямитель

Фазочувствительный выпрямитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и1176 9702

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.09.78 (21) 2669579/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл,з

Н 03 D 13/00

Государственный комитет

СС,СР (53) УДК 621.376.4 (088.8) по делам ивобретеиий и открытий (72) Автор изобретения

А. Н. Шаров (71) Заявитель (54) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при проектировании систем автоматического управления и регулирования.

Известен фазочувствительный выпрями- 5 тель, содержащий аналоговое динамическое запоминающее устройство, источник опорного сигнала и формирователь импульсов, включенный между источником опорного сигнала и управляющим входом аналого- 10 ного динамического запоминающего устройства (11.

Однако известное устройство обладает низкой точностью.

Цель изобретения — повышение точности. 15

Для этого в фазочувствительном выпрямителе, содержащем аналоговое динамическое запоминающее устройство, источник опорного сигнала и формирователь импульсов, включенный между источником опор- 20 ного сигнала и управляющим входом аналогового динамического запоминающего устройства, формирователь импульсов выполней двухвходовым и содержит последовательно соединенные первый амплитудный 25 компаратор, вход которого является первым входом формирователя импульсов, элемент совпадения, интегратор, к второму входу которого подключен источник эталонного напряжения, второй амплитудный з0

1—

НЫЛ ВЫПРЯМИТЕЛЬ @

gg p

2 компаратор, первый элемент И и элемент

ИЛИ, выход которого является выходом формирователя импульсов, а также последовательно соединенные третий амплитудный компаратор, первый вход которого является вторым входом формирователя импульсов, первый элемент Н и второй элемент И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, а также второй элемент НЕ, включенный между выходом второго амплитудного компаратора и вторым входом второго элемента И, при этом вторые входы элемента совпадения и первого элемента И подключены к,выходу третьего амплитудного компаратора, а второй вход формирователя импульсов соединен с входом фазочувствительного выпрямителя.

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства.

Фазочувствительный выпрямитель содержит аналоговое динамическое запоминающее устройство 1, источник 2 опорного сигнала, формирователь 3 импульсов. При этом аналоговое динамическое устройство

1 содержит входной резистор 4, резистор 5 отрицательной обратной связи, операционный усилитель 6, конденсатор 7, ключ 8, а формирователь 3 импульсов содержит первый амплитудный компаратор 9, эле769702

2 а вых1 = вх,1

25 2 а выход — вхр °

50

3 мент совпадения 10, интегратор ll, источник эталонного напряжения 12, второй амплитудный компаратор 13, первый элемент И 14, элемент ИЛИ 15, третий амплитудный компаратор 16, первый элемент НЕ

17, второй элемент И 18, второй элемент

HE 19.

Ф азочувствительный выпрямитель р або. тает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда сдвиг по фазе (ф) входного сигнала U»» относительно опорного сигнала Uo расположен в диапазоне от минус 90 до плюс 90 (— 90 <ф

<90 ) .

Выходной сигнал третьего компаратора

16 (Х1) изменяет дискретно свое значение в момент перехода входного напряжения через ноль Х1 — — 1 при U, )0 и Х1 — — О при

U,x<О. Выходной сигнал первого компа,ратора 9 (Х2) изменяет свое значение дисКретно при переходе опорного напряжения:U< Ха=1 при Уо)Ои Ха=О при Up<0, На выходе элемента совпадения 10 реализуетсялогическая функция Y>— = X> Хя+Х Х2.

Выходной сигнал элемента совпадения 10 представляет собой импульсную величину с постоянной амплитудой импульса и изменяющейся длительностью т . Изменение относительной длительности Q< т1 ° 1о, где

jo. — . частота переменного напряжения, оди«наковая для сигналов Up и,U„, пропор; @иоиально . изменению модуля сдвига по фазе между входным U » и опорным Uq сигналами. При О < <90 Q изменяется в диапазоне от 1 до 0,5 (0,5

Среднее значение выходного сигнала элемента совпадения 10, подаваемого на вход интегратора 11 (Ug) определяется как

U,=U, Q„ где U, — амплитуда импульса.

Изменение выходного напряжения интегратора ЬУ„ в линейной зоне определяется

ЛУ„= I U, + U,Q !—

T, где U — величина напряжения источника эталонного напряжения 18.

Т вЂ” постоянная времени интегратора.

Если С1 — — 0,5 У„то при Q)0,5 интегратор входит в насыщение и на выходе третьего компаратора сигнала У вЂ”вЂ” 1.

Схема первого элемента И 14 работает как открытый логический ключ Хз — — X>.

Схема второго элемента И 18 работает как закрытый логический ключ Х4 —— О, закрываемый сигналом Т2=0 с второго элемента HE 19. Тогда сигнал с выхода элемента схемы ИЛИ 15 и ключ 8 замыкается на время положительной полуволны входного напряжения. Выходное напряжение схемы отрицательно и пропорционально амплитуде входного сигнала где К вЂ” коэффициент передачи устройства, определяемый отношением резисторов 5 и 4 при

R,C.)—

fî

U,„амплитудное значение входного напряжения.

При изменении фазы входного сигнала

U,, на 180 относительная длительность импульсов на выходе элемента совпадения

10 M <0,5, интегратор 11 находится в другом устоичивом состоянии Уа = О, Yg — — 1, логический ключ второго элемента И 18 открывается, логический ключ первого элемента И 14 закрывается. Y3 —— Х,=Х и ключ 8 замыкается на время отрицательной полуволны входного напряжения.

Выходное напряжение схемы U„„„x, положительно и пропорционально амплитуде входного сигнала

Г1ри изменении сдвига фазы входного сигнала 90" <ф<270 интегратор 11 находится в том же состоянии, а выходное напряжение схемы положительно.

Таким образом, сдвиг фазы входного сигнала относительно опорного источника переменного тока не влияет на точность работы фазочувствительного выпрямителя. 1 ехнико-экономическая эффективность данного изобретения заключается в следующем.

Исследования аналитические и экспериментальные показывают, что в предлагаемом устройстве коэффициент передачи не зависит (экспериментально с точностью

005о о от сдвига по фазе и устройство не требует специальных регулировок при смене датчиков или использовании других типов датчиков.

Формула изобретения

Фазочувствительный выпрямитель, содержащий аналоговое динамическое запоминающее устройство, источник опорного сиг. нала и формирователь импульсов, включенный между источником опорного сигнала и управляющим входом аналогового динамического запоминающего устройства, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, формирователь импульсов выполнен двухвходовым и содержит последовательно соединенные первый амплитудный компаратор, вход которого является первым входом формирователя импульсов, элемент совпадения, интегратор, к второму

769702

Составитель Л. Ананьева

Техред В. Серикова

Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Тимонина

Заказ 2251/2 Изд. № 503 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 входу которого подключен источник эталонного напряжения, второй амплитудный компаратор, первый элемент И и элемент

ИЛИ, выход которого является выходом формирователя импульсов, а также последовательно соединенные третий амплитудный компаратор, первый вход которого является вторым входом формирователя импульсов, первый элемент НЕ и второй элемент И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, а также второй элемент НЕ, включенный между выходом второго амплитудного компаратора и вторым входом второго элемента И, при этом вторые входы элемента совпадения и первого элемента И подключены к выходу

5 третьего амплитудного компаратора, а второй вход формирователя импульсов соединен с входом фазочувствительного выпрямителя.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3743952, 329 †1, опубл. 03.07.73 (прототип) .