Многоустойчивый элемент
ОП ИСАНИ Е 269204
ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 05.Ч.1968 (№ 1238150/18-24) с присоединением заявки ¹â€”
Приоритет
Опубликовано 17.IV.1970. Бюллетень ¹ 15
Дата опубликования описания ЗЛ"III.1970
Кл. 21ат, 36/18
МПК Н 03k 3/29
УДК 681.326.34(088.8) Комитет ло лелем изобретений и открытий лри Сосете Министров
СССР
Лвторы изобретения
Я. Т. Дуб и М. А. Раков
Физико-механический институт АН Украинской ССР
Заявитель
МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Предложенный элемент предназначен для работы в системах автоматики, телемеханики, измерительной и вычислительной техники.
Известны многоустойчивые элементы, содержащие последовательно включенные модулятор, усилитель и фазовый детектор. Однако в них невозможно запоминание максимального значения измеряемого постоянного напряжения.
Предложенный многоустойчивый элемент отличается от известных тем, что выход фазового детектора соединен со входом ограничителя, выход которого соединен последовательно со входом модулятора и источником измеряемого напряжения. Это позволяет фиксировать максимальное значение измеряемого постоянного напряжения.
На фиг. 1 приведена блок-crena многоустойчивого элемента с фиксацией максимального значения напряжения; на фиг. 2 и 3 приведены графические решения уравнений статики многоустойчивого элемента и зоны перехода пз одного устойчивого состояния в другое; на фиг. 4 — принципиальная схема элемента.
Элемент содержит модулятор, усилитель, де тектор и ограничитель.
При равенстве нулю напряжения U (фпг. 1) устойчивые состояния многоустойчивого элемента соответствуют точкам пересечения участков многогорбой характеристики нелинейного звена с отрицательными наклонами и прямой линией обратной связи. На чертеже они отмечены порядковыми номерами, Пусть к моменту появления на входе схемы напряжения U многоустойчивый элемент находится в первом устойчивом состоянии. При наличии некоторо-о напряжения U входное и выходное напряжения системы уже не будут равны друг другу, а будут отличаться íà U>.
Для выполнения этого условия входное напряжение должно сместиться пз точки 1 в точку1, а выходное соответственно в точку 1". Аналогично получаем на графике точки 2, 2", Т, 8" и т. д. для напряжения U, Таким образом, 15 можно считать, что включение источника положительного напряжения U между входом и выходом многоустойчпвого элемента эквивалентно параллельному смещению на графике прямой обратной связи вниз на величину U .
В момент, когда увеличивающееся напряжение достигнет значения U и точка 1 достигнет соответственно вершины А многогорбой характсрпстш и. происходит скачкообразное изменение состояния многоустойчивого элемента на один порядковый номер — пз точки А в точку
А . Поскольку напряжение U не меняет полярности, то ирп изменении напряжения U в пределах от нуля до с/в входное напряжение многоустойчпвого элемента будег находиться в
30 фиксированной зоне 11 (заштрихована), изоб269204 ражающей зависимость U=f(U,„) . .Таким образом, переход входного напряжения пз зоны I в зону Il показывает, что за время изменения напряжение U превысило некоторое значение Ул. Аналогично, если напряжение превысит величину Гв, входное напряжение многоустойчивого элемента попадет в зону III и т. д. Подобную картину получаем и для отрицательных напряжений U, В этом случае начало отсчета необходимо вести от максимального номера устойчивого состояния многоустойчивого элемента, и аоны входных напряжений располагаются в нижней полуплоскости.
На практике затруднительно получить многогорбую характеристику с одинаковыми максимумами, что является необходимым условием получения фиксированных максимальных значений, равноотстоящих друг от друга,т. е. линейности характеристики элемента. Поэтому для выполнения этого условия применяется ограничение максимальных значений характеристики. Применяя такое ограничение и используя вариант с отрицательным напряжением U, можно весь диапазон максимальных напряжений, фиксируемых многоустойчивым элементом, разбить на N — 1 равных величин, как это показано на фиг. 2, где У вЂ” число устойчивых состояний. Если, например, N=10, то максимальное напряжение фиксируется с погрешностью +-5% от предельного напряжения (погрешность дискретности).
Предложенный многоустойчивый элемент может быть реализован так, как эго показано на фиг. 4.
Измеряемое напряжение К смещенное источником э. д. с. на величину U, поступает на вход фазового модулятора, состоящего из схемы сравнения на триггере, выполненного на транзисторах Т, и Т. и однополярной, дифференцирующей цепочки СЯЙДь IIa вход транзистора Т, одновременно поступает линейно меняющееся пилообразное напряжение Ui.
Периодическая последовательность прямо° угольных импульсов напряжения отрицательной полярности поступает с резистора R4 на из10 бирательный усилитель на транзисторе Т,, выделяющий )г-ю гармонику упомянутой последовательности. Напряжение и-й г" ðìîíèêè через конденсатор С.- и делитель напряжения
Ri, R s поступает в цепь управления фазового
15 детектора на транзисторе Т4.
На вход фазового детектора в коллектор транзистора Т4 поступают прямоугольные импульсы с частотой ло, кратной частоте 0) напряжения U>. Постоянное напряжение на вы 0 ходе детектора сглаживается конденсатором
С фильтра и ограничивается опорными диодами Д и Д ограничителя. В результате получается выходная многогорбая характеристика фазового детектора, соответствующая приведенным графическим решениям.
Предмет изобретения
Многоустойчивый элемент, содержащий последовательно включенные модулятор, усилиЗ0 тель и фазовый детектор, отличающийся тем, что, с целью фиксации максимального значения измеряемого постоянного напряжения, выход фазового детектора соединен со входом ограничителя, выход которого соединен после35 довательно со входом модулятора и источником измеряемого напряжения.
269204
Составитель Д. А. Гречинский
Редактор Г. Поздняк Техред А. A. Камышникова Корректор Н. А. Митрохина
Заказ 2009/9 Тираж 480 Подписное
ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
