Развертывающий преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 А (19) (11) (51) 4 С 06 G 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3755928/24-24 (22) 25.06.84 (46) 23.01.86. Бюл. N 3 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.И.Цытович, В.А.Дегтярев, В.А.Кожевников и А.В.Соколов (53) 681.335(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 756418, кл. (06 G 7/!2, 1978 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 898443, кл. G06 G7/12, 1980. (54 ) (57 ) РАЗВЕРТЫВА1()ЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий соединенные последовательно первый сумматор, интегрирующий элемент, первый релейный элемент, причем первый вход первого сум. матора является входом развертывающего преобразователя, второй и третий релейные элементы, нторой сумматор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в

I него введены первый и второй пропорционально-дифференцирующие. элементы, выход интегрирующего элемента подключен к входам второго и третьего релейных элементов, выходы которых и выход перного релейного элемента соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход которого является выходом развертывающего преобразователя и подключен к второму входу первого сумматора, входы первого и второго пропорционально-дифференцирующих элементов соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питания, выход первого пр опорц ион ально-д иффер енцирующе го элемента подключен к входам установки в начальное состояние первого и второго релейных элементов, выход второго пропорционально-дирференцирующего элемента соединен с входом установки в начальное состояние третьего релейного элемента.

206816

1 1

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано B аналоговых вычислит ельных машинах.

Целью изобретения является повышение точности работы.

На фиг.! изображена *ункциональная схема развертывающего преобразователя; на фиг ° 2-6 — временные диаграммы сигналов, Устройство содержит первый 1 и второй 2 сумматоры, интегрирующий элемент 3, первый, второй и третий релейные элементы 4-6, первый и второй пропорционально-дифференцирующие элементы 7 и 8, положительную шину

9 питания, отрицательную шину 10 питания, вход 11 и выход 12.

Развертывающий преобразователь работает следующим образом.

Первый, второй и третий релейные злеMpHTbI 4-6 имеют симметричные относительно нулевого уровня пороги переключения + В», » В и+ В«, причем

t В„! (В р! а 1 R } . Выходной сигнал их может меняться дискретно в пределах А, Первый, второй и третий релейные элементы 4-6 выполнены с инвертирующей петлей гистерезиса.

Предположим, что сигнал на входе 11 ранен нулю, а при включении в момент времени Ь = О сигналы на выходах первого, второго и третьего ре— лейных элементов 4-6 приняли значе,«ие +A (Лиг.2б,в,г}. В этом случае выходной сигнал интегрирующего элемента 3 (фиг.2а) нарастает в поло— жительном направлении. В момент вреени с»(фиг.2а) происходит переклю«ение первого релейного элемента 4 (фиг.2б), что влечет за собой уменьшение производной выходного сигнала интегрирующего элемента 3 (фиг.2а) и снижение амплитуды сигнала на выходе 12 с уровня 3А до значения А

«фиг.2д). Сигнал на выходе интегрирующего элемента 3 продолжает нарастать в положительном направлении, и в момент времени k. (фиг. 2а} второй релейный элемент 5 переключает< я (фиг.2в), Это приводит к изменению знака сигнала на выходе 12

t Ibèã.2ä), а выходное напряжение интегрирующего элемента 3 начинает

«лзменяться в "отрицательном" наг«равлении (фиг.2а). Как только сигнал на выходе интегрирующего элемента 3

45 становится равным — Rz(фиг ° 2а), пер вый релейный блок 4 переключается (фиг ° 2б), По истечении времени Тд (Фиг ° Зд! переходный процесс заканчивается, а каскад, включающий интегрирующий элемент 3 и первый релейный элемент 4, входит в режим устой. чивых автоколебаний. Пр«« этом состояние второго и третьего релейных элементов 5 и 6 противоположно

J (фиг.2в,г}, поэтому сигнал на выхо— де 12 (фиг. 2д) повторяет форму импульсов на выходе первого релейного

1 элемента 4 (фиг.2б). Так как сигнал на входе l! отсутствует, постоянная составляющая импульсов на выходе 12 равна нулю (,фиг.2д}.

Наличие сигнала на входе 11 (фиг,3a, пунктир) влечет за собой изменение периода и скважности импуль— сов на выходе первого релейного элемента 4 (Лиг.Зб} и выходе 12 (Аиг.Зд). 3а интервал дискретизации постоянная составляющая сигнала на выходе 12 соответствует величине сигнала на входе 11. Второй и третий релейнъ«е элементы 5 и 6 продолжают находиться в статическом состоянии, когда знаки их выходных напряжений противоположны (фиг.Зв,г) . ри этом второй и третий релейные элементы

5 и 6 выполняют функции "горячего" резерва по отношению к первому релейному элементу 4.

Предположим, что в момент времени 1я (фиг.4а) первый релейный элемент 4 оказывается неработоспособным и его выходной сигнал (фиг.4б) принял фиксированное отрицательное значение. В этом случае через некоторый . промежуток времени, когда сигнал на выходе интегрирующего элемента 3 превысит порог — В (фиг.4а), лроизой— дет переключение второго релейного элемента 5 (фиг.4в), и режиме устойчивых автоколебаний возникает в тракте интегрирующий элемент 3 — второй релейный элемент 5 (фиг.4в), а первый и третий релейные элементы 4 и 6 будут находиться в противоположных состояниях (фиг.4б,г) ° В резуль— тате, несмотря на неисправность первого релейного элемента 4, развертывающий преобразователь будет работоспособным, à его выходной сигнал (фиг.4д) будет повторять форму импульсов на выходе второго релейного элемента 5 (фиг.4а) . 1 .сли в момент

12068 времени Ь второй релейный элемент 5

Н также выйдет из строя (Фиг.5а,в), то развертывающий преобразователь окажется неработоспособным (фиг.5 а-д) и его выходной сигнал принимает фиксированное значение. Дальнейшее повышение надежности может быть увеличено за счет введения дополнительных релейных элементов, причем их суммарное число должно быть нечетным.1р

Недостатком устройства является наличие динамической ошибки в выходном сигнале при включении (фиг.2д, площадьS1 . Причина заключается в том, что в момент включения первый, второй и третий релейные элементы

4-6 могут принимать произвольные состояния, в том числе и такие, когда их выходные напряжения совпадают по знаку (Avr.2б,в,г, момент времени

0(t((t ).

Для устранения отмеченного недостатка введены первый и второй пропорционально †дифференцирующ элементы

7 и 8.

16 4

В момент времени Й= 0 при включении первого и второго пропорционально-дифференцирующих элементов 7 и

8 формируется импульс напряжения (фиг ° бб,в,г1, под действием которого первый и второй релейные элементы 4 и 5 устанавливаются в состояние +А 1 фиг.бб,в1, а третий ре— лейный элемент 6 — в состояние А ,(Лиг.бг . В результате сигналы второго и третьего релейных элементов

5 и 6 взаимно компенсируются, а сигнал на выходе 12 1 фиг.6д) сразу начинает повторять форму импульсов на выходе первого релейного элемента 4

1фиг.6б1. В результате уменьшается время переходного процесса, а амплитудная погрешность (Avr. 2д,плошадью) становится равной нулю, т.е. введе- ние первого и второго пропорционально-дифференцирующих элементов 7 и 8 обеспечивает повышение точности работы развертывающего преобразователя.

8z

Hr а. 0

-б

- Bz

-Ю

1206816

1206816 г. О

l206816

2.

Составитель 0,0траднов

Редактор П.Коссей Техред Т.Дубинчак Корректор С.Шекмар

Заказ 8716/h2 Тираж 673 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул, Проектная, 4