Развертывающий усилитель

 

Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Развертывающий усилитель содержит с первого по четвертый сумматоры 1 ... 4, интегратор 5, дополнительный интегратор 6, релейные элементы 7<SB POS="POST">1</SB>, 7<SB POS="POST">2</SB>, ..., 7<SB POS="POST">N</SB>, элемент с зоной нечувствительности 8, фазоинверторы 9<SB POS="POST">1</SB> ... 9<SB POS="POST">N-1</SB>, вход 10 и выход 11. Развертывающий усилитель работает в режиме автоколебаний, по мере роста входного сигнала в работу вступает релейный элемент с большим порогом срабатывания. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.,SU„„150824

А2

1511 4 а 06 С 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1183988 (21) 4369256/24-24 (22) 25.01,88 (46) 15,09.89. Бюл. Ф 34 (71) Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) Л.И,Цытович (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1183988, кл. G 06 С 7/12, 1984.

1 (54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульс2 ным преобразованием сигнала, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Развертывающий усилитель содержит с первого по четвертый сумматоры 1...4, интегратор 5, дополнительный интегратор

6, релейные элементы 7,, 7,...,7„; элемент с зоной нечувствительности

8, фазоинверторы 9,,...9 „ „, вход 10 и выход 11. Развертывающий усилитель работает в режиме автоколебаний, по мере роста входного сигнала в работу

I вступает релейный элемент с большим порогом срабатывания. 3 ил.

3 150824

Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.l изображена функциональ- f0 ная схема развертывающего усилителя; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы сигналов.

На фиг.l обозначены с первого по четвертый сумматоры 1...4, интегра- 15 тор 5, дополнительный интегратор б, релейные элементы 7 >, 7 ° ° . ° 7n, мент 8 с зоной нечувствительности, фазоинверторы 9„,...,9,, вход 10 и выход 11. 20

На фиг.2, 3 обозначены:

X(t) " сигнал на входе 10;

Y„() — выходной сигнал интегратора 5;

7 (),7 „ () - выходные сигналы реY p (t) лейных элементов 7, 7з соответственно;

7 (t) — выходной сигнал второго вых сумматора 2;

Y „(t) — выходной сигнал дополнительного интегратора 6;

Y „(t) - сигнал на выходе элемента

8 с зоной нечувствительности;

)Y <(t),y (t) — выходные сигналы фазо=.. 35 инверторов 9,, 9 соответственно;

Y в„„(t) — сигнал на выходе 11; +В „ В, +  — пороги переключения ре- лейных элементов 7 — 40

7 соответственно, при- чем !B, !c !B l (1Вд,11

+ — — диапазон дискретного измейе-, 3 ния амплитуды импульсов на выходах репейных элементов и 45 фазоинверторов;

+С вЂ” зона нечувствительности элемента 8 с зоной нечувствительности

+ А — диапазон изменения сигналов на выходах второго и четвертого сумматоров 2, 4;

А

Х зона = + — — первая модуляционная

3 зона выходного сигнала второго сумматора 2; !

А

- 42 зона()А = вторая модуляционная эона выходного сигнала второго сумматора 2;

5 А

0 I зона < - — первая модуляционная 3 эона сигнала на выходе. четвертого сумматора 4; !

- ) II зона 1 " А — вторая модуля3 1- -13 ционная зона сигнала на выходе четвертого сумматора 4; !

«2 — А)(III яояая! А I — третья модуляционная .зона сигнала на выходе четвертого сумматора 4;

t — моменты времени ориентации релейных элементов 7,, 7 ф

t — момент времени дискретного

3 увеличения сигнала на входе 10 в пределах 1 модуляционной зоны; — момент времени дискретного

0 увеличения сигнала на входе 10 в пределах 2 модуляционной зоны; момент времени переориента5 ции релейного элемента 7З, Т вЂ” интервал времени следования импульсов со скважностью 0,5 на. выходе релейного элемента 7, Принцип работы рассматривается для случая п 3.

Предположим, что релейные элементы

7„...7 з находятся в идентичных состояниях, а сигнал на выходе li отсутствует .(фиг,2 б-д) ° Тогда в начальный момент времени под действием выходного сигнала интегратора 5, изменяющегося

s отрицательном направлении (фиг.2a), происходит последовательная ориента- ция релейных элементов 7 „7. в со стояние А/3 (фиг,2б, в). После этого выходные сигналы релейных элементов 7, 7 з взаимно компенсируются (фиг.2в,г), а режим автоколебаний возникает в тракте, содержащем первый сумматор 1, интегратор 5, релейный элемент 7 (фиг.2а,б,д). Выходные импульсы второго сумматора 2 изменяются в пределах первой модуляционной зоны (фиг.2д). Выходной сигнал интегратора 5 имеет форму симметричной относительно куля "пилы" с амплитудой, ограниченной на уровне порогов срабатывания релейного элемента 7

1 (фиг.2а), При наличии сигнала на входе 10 с амплитудой, соответствующей первой модуляционной зоне (фиг.2д), 45

Рзвертывающий усилитель по авт. св, - 1183988, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введены соединенные последовательно третий сумматор, дополнительный интегратор и элемент с зоной нечувствительности, подключенный выходом к первому входу четвертого сумматора, а также и-1 фазоинверторов, первый вход третьего сумматора подключен к выходу первого иэ и репейных элементов, выход элемента с зоной нечувствительности соединен с вторым входом третьего сумматора, вы- . ходы релейных элементов с второго по и-й подключены через соответствующие фаэоинверторы к соответствующим входам четвертого сумматора, выход кото- . рого является выходом развертывающего усилителя.

5 15082 происходит изменение производной сигнала развертки (фиг. 2а) и скважности напряжения на выходе 11 (фиг.2д).

В случае увеличения амплитуды сиг5 нала на входе 10 до уровня второй модуляционной зоны (фиг.2д) происходит переориентация релейного элемента 7 . в состояние А/3 (фиг.2г) и дисэ кретное увеличение амплитуды импульса на выходе второго сумматора 2 (фиг.2д). После этого система.возвращается в режим устойчивых автоколебаний (фиг.2а), а выходной сигнал второго сумматора 2 изменяется в пределах второй модуляционной зоны (фиг ° 2д).

Рассмотрим работу с учетом третьего и четвертого сумматоров 3 и 4, дополнительного ййтегратора 6, эле- 20 мента 8 с зоной йечувствительности, обладающего большим коэффициентом усиления и неинвертирующей характеристикой вход-выход, и фазоинверторов 9, и 9, 25

Каскад из третьего сумматора 3, дополнительного интегратора 6 и элемента 8 с зоной нечувствительности предназначен для пре6бразования биполярного выходного напряжения ре- 30 лейного элемента 7, в однополярные импульсы. При скважности сигнала на выходе релейного элемента 7,, равной

0,5 (фиг.3 б), напряжение на выходе дополнительного интегратора 6 имеет пилообразную форму (фиг.3 ж), а выходной сигнал элемента 8 с зоной нечувствительности равен нулю (фиг.Зз).

Выходные сигналы фазоннверторов

9,, 9 взаимно компенсируются (фиг.Зд 40 е), что обеспечивает нулевой уровень напряжения на выходе 11 (фиг.Зи).При изменении скважности на выходе релейного элемента 7 (фиг.Зб) происходит вертикальное смещение развертки на вы-45 ходе дополнительного интегратора 6 и ограничение ее амплитуды на уровне, соответствующем пороговому, значению

+С (фиг.Зж). Это происходит вследствие того, что выходной сигнал элемен- 50 та 8 с зоной нечувствительности имеет знак (фиг.Зз), противоположный знаку сигнала импульса на выходе релейного элемента 7,(фиг.Зб).

В итоге на выходе .11 (фиг.Зи} формируется однополярный импульс первой модуляционной зоны. После переориентации релейного элемента 7> (фиг.2г, з, в) меняется знак напряжения на выходе фазоинвертора 9 (фиг.Зд), а на выходе 11 сигнал переходит во вторую модуляционную зону (фиг.Зи), где он формируется в результате вычитания из выходных напряжений фазоинверторов

9,, 9 (фиг.Зд,е) выходного сигнала элемента 8 с зоной нечувствительности (фиг.Зз). По мере изменения соотношения длительностей импульсов положительной и отрицательной полярности выходного сигнала релейного элемента

7 (фиг.Зб)происходит изменение знаt ка выходного напряжения элемента.8 с зоной нечувствительности (фиг.Зж,з), а импульсы на выходе 11 "переходят" в третью модуляционную зону (фиг.Зи).

Сравнивая сигналы на выходах второго и четвертого сумматоров 2 и 4 (фиг.3а, и),видно, что в развертывающем усилителе осуществлен рост числа модуляционных зон, что позволяет снизить постоянную времени демодулирующего фильтра и расширить полосу пропускания, что приводит к повышению точности, Формула изобретения

1508245

8g

8g 1

@ 0

-б, -8p

-8g 6 о

Составитель О.Отраднов

-Редактор О.Спесивых Техред . N.Ìîðãåÿòàë Корректор С.йекмар

Заказ 5543j52

Тираж 668

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

133035, Москва, R-35, Раушская .наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101