Дискретный регулятор периодического сигнала

 

Изобретение предназначено для стабилизации или регулирования выходного сигнала независимо от изменения амплитуды и постоянной составляющей входного сигнала. Целью изобретения является повьшение точности и расширение рабочего диапазона частот . Особенностью предложенного устройства является отсутствие в схеме регулирования детектора выходного сигнала. Анализ выходного сигнала производится в каждом периоде путем сравнения с верхним и нижним опорными напряжениями и фиксацией результатов сравнения до конца периода двумя RS-триггерами. 2 ил. ю сд vi Од

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 G 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРстненный комитет сссР по делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3865703/24-24 (22) 05.03.85 (46) 15.09.86. Бюл. У 34 (72) Д.П.Панов (53) 62-50(088.8) (56) Патент ФРГ Р 2329026, кл. Н 03 С 3/20, опублик. 1977, Патент США Р 3969683, кл. Н 03 С 3/20, опублик. 1970. (54) ДИСКРЕТНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение предназначено для стабилизации или регулирования вы„„SU„„125 610 А1 ходного сигнала независимо от изменения амплитуды и постоянной составляющей входного сигнала. Целью изобретения является. повышение точности и расширение рабочего диапазона частот. Особенностью предложенного устройства является отсутствие в схеме регулирования детектора выходного сигнала. Анализ выходного сигнала производится в каждом периоде путем сравнения с верхним и нижним опорными напряжениями и фиксацией результатов сравнения до конца периода двумя

RS-триггерами. 2 ил. выходной сигнал компаратора 1 будет равен нулю, а на выходе компаратсра

2 появится импульс. Поэтому на выхорах RS-триггероа 3 и 4 будет зафиксирована комбинация 0,1 уменьшение амплитуды выходного сигнала (фиг. ?5) приведет к тому, что не сработает ни один из компараторов и на выходах триггеров будет комбинация 0,0 °

При увеличении амплитуды выходного сигнала выше нормы (фиг. 2 ) импульсы возникают на выходах обоих компараторов и триггеры зафиксируют комбинацию 1,1. Следовательно, к концу каждого периода по выходным сигналам RS-триггеров можно принять однозначное решение î -.î.ì. .какой из параметров вьгходного сигнала (постоянную составляющую или амплитуду) следует уменьшать или увеличивать.

Формирователь 5 импульсов в каждом периоде вырабатывает два коротких

1 1 257610

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в различных областях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности и расширение рабочего диапазона частот.

На фиг. 1 представлена блок-схема дискретного регулятора периодического сигнала; на фиг. 2 — графики его работы. 10

Дискретный регулятор периодического сигнала содержит первый 1 и второй 2 компараторы, первый и второй

RS-триггеры 3 и 4, формирователь 5 импульсов, дешифратор 6, первый и 15 второй реверсивные счетчики 7 и 8, первьп и второй блоки 9 и 10 умножения, сумматор 11, источники 12 и 13 верхнего и нижнего опорного напряжений и источники 14 и 15 III> o>KIITe bHQ- 20

ro и отрицательного смещения.

Дискретный регулятор периодического сигнала работает следующим образом.

Вьгходной сигнал компаратора 1 ра-. вен единице только в момент превышения выходным сигналом верхнего опорного напряжения и„ (поступающего на инвертирующий вход компаратора). На вьгходе компаратора 2 единица появляется только на время уменьшения выходного сигнала меньше опорного напряжения Uù „ (поступающег о на неинвертирующий вход компаратора).

Во всех других случаях выходные сигналы компараторов 1 и 2 равны нулю. Поскольку минимумы и максимумы сигнала разнесены по времени, выходные импульсы компараторов 1 и 2 фоксируются до конца периода RS-триг.герами 3 и 4. На фиг. 2а изображен случай превьш(ения выходным сигналом . верхнего опорного напряжения U

Оп. Ь (постоянная составляющая больше нормы) . Выходной импульс компаратора 1 установит на прямом выходе RS-триггера 3 единицу, а на инверсном его выходе — нуль. Прямой выход RS-триггера 4 останется в нулевом положении, поскольку импульс на выходе компаратора 2 за рассматриваемый период не возникает.

При увеличении в выходном сигнале постоянной составляющей на выходах триггеров 3 и 4 будет зафиксирована комбинация 1,0.

При уменьшении в выходном сигнале постоянной составляющей (фиг. 28) 30 следующих друг за другом импульса в момент превышения выходным сигналом полусуммы опорныхнапряжений.Первый из импульсов используется как тактовый для работы реверсивных счетчиков 7 и 8, а второй — в качестве импульса

СБРОС для возврата RS-триггеров 3 и 4 в исходное состояние.

g5

Дешифратор 6 направляет тактовые импульсы формирователя 5 на вход счетчика 7 при выходных сигналах триггеров 3 и 4 — 0,0 и 1,1 или на вход счетчика 8 при комбинациях

1,0 и 0,1.

В качестве дешифратора 6 может быть использован, например, четырехвходовый, селектор-мультиплексор, у которого попарно соединены нужные выходы. При поступлении тактовых импульсов на вход реверсивного счетчика 7 меняется его выходной код, изменяя тем самым амплитуду сигнала на выходе блока 9 умножения, на входе сумматора 11 и на выходе регулятора.

В этом случае работает только амплитудный канал, так как на вход реверсивного счетчика 8 тактовые импульсы не поступают и информация на его выходе остается прежней. При комбинациях на выходах триггеров 3 и 4 1,0 и 0,1 работает только канал постоянной составляющей (реверсивный счетчик 8 и блок 10 умножения) . На входе сумматора 1 1 и на вьгходе регулятора в этом случае изменяется только пос3 12576 тоянная составляющая. Управляющий сигнал реверсивных счетчиков 7 и 8, снимаемый с инверсного выхода триггера 3, во всех случаях обеспечивает уменьшение возмущающего воздействия 5 в выходном сигнале. Таким образом, каждый тактовый импульс в зависиГ мости от комбинации выходных сигна.лов триггеров 3 и 4 вызывает изменение выходного кода одного из.реверсивных счетчиков 7 или 8 на единицу младшего разряда, уменьшая тем самым ошибку выходного сигнала.

Ошибка регулятора в установившемся режиме, т.е. отклонение огибающей выходного сигнала от заданных уровней U0„ и U „ ц при достаточном числе разрядов реверсивных счетчиков не превысит погрешности компаратора, Для современных компараторов эта погрешность не более 1-3 мВ. Отсутствие в регуляторе детектора огибающей и частотного фильтра позволяет резко расширить рабочий частотный диапазон (регулятор одинаково точно работает при частотах входного сигнала от сотых долей герц до сотен . килогерц), в связи с чем повышается точность регулирования сигнала в широкой полосе рабочих частот. 30

Формула из обретения

Дискретный регулятор периодического сигнала содержащий два компара- 35 тора и последовательно соединенные первые реверсивный счетчик и блок умножения, причем второй вход первогo блока умножениФ соединен с первым входом регулятора, а первые входы

10 первого и второго компараторов подключены соответственно к источникам верхнего и нижнего опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения рабочего диапазона частот регулятора, в него введены два RSтриггера и последовательно соединенные формирователь импульсов, дешифратор, второй реверснвный счетчик, второй блок умножения и сумматор, выходы первого и второго компараторов соединены с S-входами соответственно первого и второго RS-триггеров, подключенных R-входами к второму выходу формирователя импульсов, прямые выходы первого и второго

RS-триггеров подсоединены соответственно к второму и третьему входам дешифратора, второй выход которого связан с первым входом первого реверсивного счетчика, инверсный выход первого RS-триггера подключен к вторым входам первого и второго реверсивных счетчиков, второй вход второго блока умножения — к источнику положительного смещения, вЬжод первого блока умножения — к второму входу сумматора, соединенного третьим входом с выходом источника отрицательного смещения, первый и второй входы формирователя импульсов подсоединены соответственно к выходам источников нижнего и верхнего опорных напряжений, вторые входы первого и второго компараторов соединены с третыпч входом формирователя импульсов, выходом сумматора и выходом дискретного регулятора периодического сигнала.

1257610

Составитель С. Никитов

Техред М.Ходанич

Корректор A Тяско

Редактор А. Лежнина

Заказ 4955/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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