Устройство для сравнения напряжений

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

395782

СОюз Сьвисмих

Социалистических

Рвспублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.Ч.1970 (№ 1437127/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Ч111.1973. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 2.1.1974

М. Кл. G Olr 17/02

G 05Ь 1/01

ГасИарственный комитет

Совета Министров СССР но делам нзаеретений и открытий

УДК 621.318.5 (088.8) Авторы изобретения

В. Ф. Шалагинов и В. П. Ермаков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в измерительной технике, техничке связи и автоматических системах, на пример в релейной следящей системе.

Известные устройства для сравнения на- 5 пряжений, напр имер в .релейной следящей системе, содержащие генератор импульсов и временной селектор, выход которого подклю-, чен ко входу выходного усилителя, и входные клем мы для подключения источников сравни- 10 ваемых .напряжений, работают недостаточно надежно.

Для повышения надежности работы устройства предлагаемое устройство снабжено двумя RC-,öåïÿìè и двумя парами ключей. Одна 15 па ра ключей подключена параллельно входным клеммам источников сравниваемых напряжений и последовательно RC-:öåïÿì. Управляющие входы этой пары ключей подключены к Выходу генератора импульсов, а вхо- 20 ды временного селектора через другую пару ключей подсоединены к точкам соединений резисторов с конденсаторами RC-цепей.

На чертеже, приведена схема описываемого устройства. 25

Она содержит генератор импульсов 1, входные клеммы 2 и 8 для подключения источников сравниваемых на пряжений, временной селектор 4,,выходной усилитель 5, нагрузочный рези стор б, КС-цани 7 и 8, две пары ключей 30

9, 10 .и 11, 12, цепь обратной связи 13, регулируемые резисторы 14 и 15. RC-цепь 7 содержит резистор 1б и конденсатор 17; КС-цепь

8 — резистор 18 и конденсатор 19.

Стабилизатор тока 20 содержит транзистор

21, к базе которого подведено напряжение смещения У„„и резистор 22; стабилизатор тока 28 — транзистор 24, к базе которого подведено напряжение смещения U,„„è резистор 25. Цепь обратной связи 18 состоит из резистора 2б и диода 27. На выходе блока 5 установлен транзистор 28.

Предложенное устройство содержит также источник питания выхода У„и источник стабилизированного питания U„.

Временной селектор имеет входы А и Б.

Устройство работает следующим образом.

В ис .одном состоянии на)пряжения на клеммах 2 и 8 равны. Ключи 9 и 10 переключаются с частотой следования импульсов с генератора импульсов. При отсутствии импульса (низкий уровень напряжения) с выхода генератора этп ключи закрыты. Конденсаторы 17 и 19 RC-цепей заряжаются. Конденсатор 17 заряжается по цепи: резистор 22, переход эмиттер-коллектор транзистора 21 стабилизатора тока 20 и переход эмиттер — база ключа 9 до уровня напряжения на клемме 2 за вычетом падения напряжения на переходе эмиттер — база эмиттерного повторителя 29. Кон3 денсатор 19 заряжается по цепи резистор 25, переход эмиттер-коллектор транзистора 24 стабилизатора тока 28 и переход эмиттер — база ключа 10 до уровня напряжения на клемме 8 за вычетом падения напряжения на переходе эмиттер — база эмиттерного повторителя 80 и резистора 15.

Следовательно, уровень напряжения относительно минуса источников питания, подключенных на корпус, на конденсаторе 19 выше, чем уровень напряжения на конденсаторе 17 на величину падения напряжения на резисторе 15. При этом транзисторные ключи 9 и 10 открыты, а на входах А и Б временного селектора отсутствуют импульсы (низкий уровень напряжения).

При высоком уровне напряжения с выхода генератора ключи 9 и 10 насыщаются и плюс обкладок конденсаторов 17 и 19 прикладывается к минусу источника питания, а минус обкладок конденсаторов — на входы ключей 1 и

12. Они переходят в состояние отсечки и на их выходе появляются импульсы, поступающие на входы А и Б временного селектора.

Длительность импульса на входе А определяется временем перезаряда конденсатора 17 от уровня напряжения, до которого он был заряжен, до уровня напряжения, при котором происходит насыщение ключа 11, по цепи плюс U„, часть резистора 14, резистор 1б и ключ 11. Длительность импульса на входе Б определяется временем перезаряда конденсатора 19 от уровня напряжения, до которого он был заряжен, до уровня напряжения, при котором происходит насыщение ключа 12 по цепи плюс U, часть резистора 14, резистор

18 и ключ 12.

Схема настраивается резистором 14 таким образом, что при нулевом рассогласовании между сравниваемыми напряжениями и выведенном до нуля резисторе 15 длительность импульсов на входах А и Б селектора равна. Величина напряжения рассогласования, при котором включается релейное устройство, определяется величиной введенного регулируемого резистора 15 и током стабилизатора 28. Селектор 4 выдает сигнал на выходной усилитель 5 в случае, когда длительность импульсов на одном входе равна или более длительности импульсов на другом входе селектора.

Вследствие того, что конденсатор 17 в исходном состоянии был заряжен на меньший уровень напряжения, чем конденсатор 19 на величину падения напряжения на резисторе 15, то длительность импульсов на входе А будет меньше, чем на входе Б. Временной селектор при этом не выдает сигнал на выходной усилитель 5, и транзистор 28 находится в режиме отсечки.

При повышении одного сравниваемого напряжения или уменьшении другого уровень напряжения заряда конденсатора 17 будет приближаться к уровню заряда конденсатора 19. Как только уровень напряжения заряда конденсатора 17 будет равен уровню на395782 пряжения на конденсаторе 19 или превысит его, длительность импульсов на соответствующем входе временного селектора будет равна длительности импульсов на другом его входе или превысит его. Временной селектор выдает сигнал на выходной усилитель 5. Транзистор

28 выходного усилителя перейдет в режим насыщения и выдаст сигнал на нагрузочный резистор б.

При этом по цепи «плюс» резистор 25 стаби5

Предмет изобретения

Устройство для сравнения напряжений, содержащее генератор импульсов, временной селектор, выход которого подключен ко входу выходного усилителя, и входные клеммы, подключенные к источникам сравниваемых напряжений, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства оно снабжено двумя RC-цепями и двумя парами ключей, причем одна пара ключей подключена параллельно входным клеммам и последова тельно RC-цепям, управляющие;входы этой пары ключей подключены к выходу гене55

65 лизатора тока 28, резистор 2б и диод 27 цепи оор атной связи — переход коллектор — эмиттер транзистора 28 будет протекать ток обратной связи, который уменьшает ток стабилизации

15 тока 28 и падение напряжения на резисторе 15.

При уменьшении падения напряжения на резисторе 15 уровень заряда конденсатора 19 уменьшается, а, следовательно, уменьшится длительность импульсов на входе Б и тем са20 мым осуществится самоподхват релейного устройства в момент срабатывания. При уменьшении сравниваемых напряжений в сторону уменьшения рассогласования, когда уровень напряжения заряда конденсатора 17 вновь бу25 дет равен уровню напряжения заряда конденсатора 19 или меньше, длительность импульсов на входе А временного селектора будет равна или меньше длительности импульсов на входе Б, и схема перейдет в выключенное состояние. При этом транзистор 28 выходного усилителя входит в режим отсечки, запирается диод 27, прекращается ток цепи обратной связи 18, возрастает ток стабилизатора 28, увеличивается падение напряжения на резиЗ5 сторе 15, повышается уровень заряда конденсатора 19 и длительность импульсов на входе Б становится больше длительности импульсов на входе А. Тем самым осуществляется процесс выключения.

40 Гистерезис, определяемый изменением падения напряжения на резисторе 15 в момент включения релейного устройства, зависит от тока цепи обратной связи 18, величина которого может регулироваться резистором 2б.

45 Ввиду того, что RC-цепи, эмиттерный повторитель и ключи идентичны, значительные изменения частоты импульсов с генератора и изменения температуры окружающей среды в широких пределах не влияет на стабильность работы релейного устройства.

395782 соединения резисторов с конденсаторами

RC-цепей.

Составитель Г. Антонова

Редактор Н. Джарагетти Техред А. Камышникова Корректор E. Хмелева

Заказ 3471/14 Изд, № 922

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Типография, пр. Сапунова, 2 ратора импульсов, а входы временного селектора через другую пару ключей — к точкам

Тираж 755 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4!5