Развертывающий усилитель с гальваническим разделением цепей входа и выхода

 

Изобретение относится к усилительным устройствам с пшротно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости . Устройство содержит соединенные последовательно тор, интегратор, релейнЕ элемент; делитель частоты и блок питания, первый дифференциальный трансформатор , выход релейного элемента соединен с первым входом сумматора, дополнительный релейный элемент и второй дифференцирующий трансформатор , включенный между выходом дополнительного репейного элемента и дополнительньм входом релейного элемента , а выход блока питания подключен к шине питания-дополнительного релейного элемента. Повышение помехоустойчивости достигается за счет установления релейного элемента в тЬ же состояние, в котором находится дополнительный релейный элемент.5 ил. (Л ю со СП эо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 аю <31) цщ 4 G 06 G 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СЮ ДЕТЕЛЬСТВУ

Lg

1 (21) 3820369/24-24 (22) 29.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. В 18 71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.И.Цытович, В.А.Дегтярев и Н.В.Поваров (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 698004, кл. G 06 G 7/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 809220, кл. G 06 G 7/ 12, 1979 ° (54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ С ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ РАЗДЕЛЕНИЕМ ЦЕПЕЙ ВХОДА

И ВЫХОДА (57) Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Устройство содержит соединенные последовательно сумма- тор, интегратор, релейный элемент, делитель частоты и блок питания, первый дифференциальный трансформатор, выход релейного элемента соединен с первым входом сумматора, дополнительный релейный элемент и второй дифференцирующий трансформатор, включенный между выходом дополнительного релейного элемента и дополнительным входом релейного элемента, а выход блока питания подключен к шине питания дополнительного релейного элемента. Повышение помехоустойчивости достигается за счет установления релейного элемента в то же состояние, в котором находится дополнительный релейный элемент.5 ил.

Усилитель содержит сумматор 1, интегратор 2, релейный элемент 3, дополнительный релейный элемент 4, первый диффиренцирующий трансформатор 5, блок 6 питания, второй диф ференцирующий трансформатор 7, делитель 8 частоты, .вход 9 и выход 10, операционный усилитель 11, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 масштабные резисторы, шину 16 нулевого потенциала, вход 17, дополнитель,ный вход 18, выход 19 релейного элемента.

3, 4 и 5 обозначены; выходной сигнал интегратора 2; выходной сигнал релейного элемента 3, выходной сигнал дополнительного релейного элемента 4; выходной сигнал первого разделительного трансформатора 5; выходной сигнал блока 6 питания выходной сигнал второго дифференцирующего трансформатора 7, выходной сигнал делителя

8 частоты, сигнал на входе 9 сигнал импульсной помехи, период сигнала помехи, приращения функции у,(t) момент времени действия сигнала помехи, На фиг. у2 («) 30 у (t) 40 у (t) у («) 50 1(Ь t2 °

«4 t tan интервалы развертывающего преобразования; 55 интервалы дискретизации (период усреднения выходных импульсов). т., т, 1 12315

Изобретение относится к усилительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена функциональная схема развертывающего усилителя с гальваническим разделением цепей входа и выхода, на фиг. 2 — вариант 10 технической реализации релейного элемента," на фиг. 3-5 — временные диаграммы сигналов.

18 2

Развертывающий усилитель с гальваническим разделением цепей входа н выхода работает следующим образом.

Каскад, образованный сумматором

1, интегратором 2 и релейным элементом 3, представляет собой автоколебательную систему с частотно-широтноимпульсной модуляцией. Амплитуда пилообразного сигнала на .выходе интегратора 2 ограничена порогами переключения «+В релейного элемента 3 (фиг. Зс().

Релейный элемент 3 и дополнительный релейный элемент 4 выполнены с сиииетричныии порогами переключения и неинвертирующей петлей гистерезиса.

Их выходной сигнал меняется дискретно в пределах +А.

Репейный элемент 3 имеет дополнительный вход 18 (фиг. 2). При наличии сигнала на этом входе релейный элемент 3 переключается в состояние, которое соответствует знаку сигнала на вьмоде второго разделительного дифференцирующего элемента 7. На выходах первого и второго дифференцирующих трансформаторов 5 и 7 формируются импульсы малой длительности.

Делитель 8 частоты выполнен с коэффициентом деления и формирует на выходе сигнал типа меандр со средним нулевыи значением.

Блок 6 питания содержит разделительный трансформатор, на выходе которого включена схема выпряиления и фильтр.

При нулевом уровне сигнала управления на входе 9 на выходе релейного элемента 3 формируется сигнал типа

"иеандр" со среднии нулевым значением.

Наличие управляющего воздействия влечет за собой изменение скважности и периода следования импульсов на выходе релейного элемента 3 (фиг. За)

J а их срЕднее эа интервал дискретизации значение достигает уровня, пропорционального величине сигнала управления на входе 9.

Синхронно с моментом времени переключения релейного элемента 3 на выходе первого дифференцирующего трансформатора 5 формируются дифференцирующие импульсы (фиг. 38), под действием которых происходит срабатывание дополнительного релейного элемента

4, выходной сигнал которого повторяет форму импульсов на вьмоде релейного элемента 3 (фиг. 3 а,Ь ) .

1231518 (2) (3) 2ВТи

t т 1+<

11 22 . Й

To„

= -х(Е), (5) Делитель 8 частоты преобразует выходной сигнал релейного элемента 3 (фиг. 4а g ) в импульсы типа "меандр" со средним нулевым значением (фиг. 4 Ь,z ) . В блоке 6 питания выходной сигнал делителя 8 частоть1 разделяется по постоянному току (фиг.4, а,), выпрямляется (фиг. 4зк, ) и фильтруется (фиг. 4и,к ). Таким образом, формируется напряжение пита- 10 ния дополнительного релейного элемента 4, а гальваническое разделение входа и выхода устройства производигся с помощью первого дифференцирующего трансформатора 5 и трансформато- 15 ра блока 6 питания.

Предположим, что на вход дополнительного релейного элемента 4 воздействует сигнал помехи (фиг. ЗВ), амплитуда которого достаточна для 0 его принудительного переключения.

Тогда на выходе 10 формируется поток импульсов (фиг. Зу), являющийся результатом воздействия на дополнительный релейный элемент 4 информативных 25 импульсов со стороны его входа и сигнала внешней импульсной помехи (фиг. ЗБ, Ь ). В результате происходит существенное искажение функции преобразования устройства (фиг.38,2 ) . 3б

С целью исключения отмеченного недостатка в схему устройства введен второй дифференцирующий трансформатор 7.

Рассмотрим диаграммы сигналов на фиг. 5, считая, то в момент време35 и ни t на вход дополнительного релейного элемента 4 действует импульсная помеха с периодом t„(фиг. 5s). Тоги да в момент времени t происходит

1 4б ложное переключение дополнительного релейного элемента 4 (фиг. 56 ) и (вследствие изменения знака его выходного сигнала) на выходе второго дифференцирующего трансформатора 7 формируется дифференцирующий импульс

45 положительной полярности (фиг. 5г ) .

Под действием этого импульса осуществляется переключение релейного элемента 3 в состояние, в котором находится дополнительный релейный элемент 4 (фиг. 5 а, Ь ).

3а время „ (фиг. 5а ) В, = — Ò (1 — Ы), — Е11 (1) 55 где аБ, = /аВ /А/, = /х(й)/А/- нор мированные значения приращения .4В„ и входного сигнала соответственно.

В интервале времени t . .(фиг. 5а ) П аВ, = — "(1+ с), И где а В = /а В /A /.

То гда инт ер вал (2 — 4В1 + аВ ) Т„

22 1 ьс

Здесь В = /В/Al — нормированное знаО чение порога переключения релейного элемента 3.

Результирующий интервал дискретизации

Т01 — t + të + t + t

4БТ (1 + 2t„(1 + )3 где t t /4ВТ„- относительная величина периода сигнала помехи

Постоянная составляющая импульсов на выходе 10 10 за время T,„1 составляет т.е. введение второго дифференцирующего трансформатора 7 обеспечивает независимость функции преобразования от сигналов помехи. Это возможно благодаря тому, что релейный элемент 3 устанавливается в то же состояние, что и дополнительный релейный элемент 4.

Формула и з обретения

Развертывающий усилитель с гальваническим разделением цепей входа и выхода, содержащий соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный элемент, делитель частоты, блок питания, выход релейного элемента подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом развертывающего усилителя, выход релейного элемента подключен к входу первого дифференцирующего трансформатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дополнительный релейный элемент и второй дифференцирующий трансформатор, 1231518 причем выход первого дифференцирующего трансформатора подключен к входу дополнительного релейного элемента, выход которого является выходом развертывающего усилителя и через второй дифференцирующий трансформатор соединен с дополнительным входом релейного элемента, выход блока питания подключен ко входу питания дополнительного релейного элемента.

1231518 (t)

Составитель О.Отраднов

Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши

Ф

Редактор М. Келемеш

Заказ 2653/53 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4