Патент ссср 402958

402958

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Мюз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.VI l.1971 (№ 1678139/26-9) М. Кл. H Olh 47/18 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР на делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описанпя 11.Ш.1974

УДК 621.318.57(088.8) Автор изобретения

Э. С. Никулин

Заявитель

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Реле времени содержит электрохимический элемент 1 с электродами 2 и 3, подсоединен1О ный через ключ на полевом транзисторе 4, и резистор 5, соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя 6. Выход последнего через резистор 7 обратной связи соединен с неинвертирующим входом усилите15 ля б и с резистором 8, а через параллельные диодно-резистивные цепи oTpHIIàòåëüíîé обратной связи, состоящие из диодов 9 и 10 и резисторов 11 и 12, — — с инвертирующим входомм ус ил и тел я 6.

2о Кроме того, реле имеет три логические схемы «И» 13, 14 и 15.

Схемы «И» 13 н 15 подсоединены непосредственно к источнику 16 входных сигналов, а схема «И» 14 — к источнику 16 входных сиг25 палов через инвсртор 17. Схема «ИЛИ» 18 объединяет выходы схем «И» 13 и 14. Выход схемы «ИЛИ» 18 подсоединен к затвору полевого транзистора 19, сток которого подключен к точке соединения анода диода 9 и ка30 тода диода 10. К истоку полевого транзистора

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления для формирования длительных временных интервалов.

Известно реле времени, содержащее двухэлектродный электрохимический элемент, подсоединенный через ключ на полевом транзисторе к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого через цепь положительной обратной связи соединен с неинвертирующим входом и через параллельные диодно-резистивные цепи отрицательной обратной связи — с ипвертирующим входом, три логические схемы «И», подсоединенные, первая и третья, непосредственно, а вторая— через инвертор к источнику входного сигнала, схему «ИЛИ», объединяющую выходы первой и второй схемы «И», подсоединенную через инвертор к затвору полевого транзистора.

С целью повышения надежности в предлагаемом реле к точке соединения стока полевого транзистора с разноименными электродами диодов цепей отрицательной обратной связи операционного усилителя подсоединен источник напряжения смещения через дополнительный полевой транзистор, подсоединенный затвором к выходу схемы «ИЛИ», при этом выход операционного усилителя соединен со вторыми входами второй и третьей схемы «И» непосредственно, а со вторым входом первой схемы «И» — через инвертор.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого реле времени; на фиг. 2 — диаграмма напряжений в различных точках схемы.

402958

19 подсоединен источник 20 напряжения смещения.

Выход операционного усилителя 6 соединен со вторыми входами схемы «И» 14 и 15 непосредственно, а со вторым входом схемы «И» 5

13 — через инвертор 21. Выход схемы «ИЛИ»

18 соединен с затвором полевого транзистора

4 через инвертор 22. Выходом реле является клемма 23. Схемы «И» 13, 14 и 15, инвертор

17, схема «ИЛИ» 18, инверторы 21 и 22 абра- 10 зуют логическую схему 24.

Реле времени работает следующим образом.

В исходном состоянии реле входной сигнал

U«равен нулю, заряд на электроде 2 элемен- 15 та 1 имеет максимальное значение (Яа=Яо, Q — — 0). Выходной сигнал Уг, усилителя 6 отрицателен. Логическая схема 24 обеспечивае г закрытое состояние транзистора 4 и открытое состояние транзистора 19, через который по- 20 лажительное напряжение U,„ïîñòóïàåò на инвертирующий вход операционного усилителя 6, при этом на другой его вход воздействует отрицательное напряжение установки U,, величина которого определяется делителем 25 напряжения на резисторах 7 и 8 и соответствует напряжению отсечки тока электрохимического элемента 1. Благодаря тому, что в исходном состоянии цепь элемента 1 разомкнута с помощью полевого транзистора 4, име- 30 ющего в закрытом состоянии очень малые токи утечки, электрохимический элемент 1 находится в стадии хранения заряда на электроде 2.

Запуск реле происходит при переключении 35 входного сигнала U« с нулевого значения на единичное. При этом выходное напряжение усилителя 6 продолжает оставаться отрицательным, сигнал на затворе полевого транзистора 19 принимает единичное значение, а сиг- 40 нал на затворе транзистора 4 — нулевое значение. B результате этого переключения изменяется состояние транзисторов 4 и 19, и через элемент 1 начинает протекать ток lь величина которого определяется резистором 11 и вы- 45 ходным напряжением усилителя 6. Под действием этого тока в элементе 1 происходит перенос заряда с электрода 2 на электрод 3, при этом напряжение на выходе усилителя 6 имеет небольшую величину, равную падению 50 напряжения U< на элементе 1 и переходе стокисток транзистора 4. Поскольку U< (U,-, то усилитель 6 продолжает находиться в исходном состоянии.

Время полного переноса в элементе 1 апре- 55 деляет выдержку времени реле: Т„,д=Яю/1ь

В конце Т„,д, когда заряд на электроде 2 становится нулевым, напряжение на элементе 1 возрастает, превышая величину U„. и вызывает срабатывание усилителя 6, выходное 60 напряжение которого становится положительным;

По окончании срабатывания усилителя 6 по сигналам логической схемы 24 изменяется состояние транзистора 4 и 19, и элемент 1 пере- 65 ходит в стадию хранения заряда на электроде 3.

Когда входной сигнал U«вновь принимает нулевое значение, выходное напряжение усилителя 6 продолжает иметь положительную полярность, и сигналы на выходах схемы

«ИЛИ» 18 и инвертора 22 изменяются, принимая соответственно единичное и нулевое значения. В результате этого транзистор 19 закрывается, а транзистор 4 открывается, и через элемент 1 начинает протекать ток 1, величина которого задается резистором 12.

Под действием этого тока в элементе происходит перенос заряда с электрода 3 на электрод 2. Продолжительность этого процесса определяет время возврата реле в исходное состояние: Т„,=Щ1 . После этого, когда заряд на электроде 3 станет равным нулю, напряжение на элементе 1 возрастает, превышая положительное значение напряжения установки U и усилитель 6 переходит в состояние, при котором его выходное напряжение имеет отрицательную величину. При этом по сигналам логической схемы 24 закрывается транзистор 4 и открывается транзистор 19, элемент 1 переходит в состояние хранения заряда на электроде 2, и реле времени возвращается в исходное состояние.

Путем изменения величин резисторов 11 и

12 можно осуществить в широких пределах регулировку значений T„,д и Т„,. U,g — напряжение на затворе транзистора 19, U»â€” напряжение на выходе реле.

Предмет изобретения

Реле времени, содержащее двухэлектродный электрохимический элемент, подсоединенный через ключ на полевом транзисторе к инвертирующему входу операционного усилителя, выход которого через цепь положительной обратной связи соединен с неинвертирующим входом и через две параллельные диодно-резистивные цепи отрицательной обратной связи — с инвертирующим входом, три логические схемы «И», подсоединенные, первая и третья, непосредственно, а вторая — через инвертор к источнику входного сигнала, схему

«ИЛИ», объединяющую входы первой и второй схемы «И», подсоединенную через инвертор к затвору полевого транзистора, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, к точке соединения стока полевого транзистора с разноименными электрод ами диодов цепей отрицательной обратной связи операционного усилителя подсоединен источник напряжения смещения через дополнительный полевой транзистор, подсоединенный затвором к выходу схемы «ИЛИ», при этом выход операционного усилителя соединен со вторыми входами второй и третьей схемы «И» непосредственно, а со вторым входом первой схемы «И» — через инвертор.

402958

1б

Коррскгор Л. Новожилова

Редактор М. Афанасьева

Заказ 507 13 И зд. gVo 05 о Тира>к 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного козиггета Совста Министров ССС1 по делам изобрстеиий и открытии

Москва, Ж-35, 1заугиская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Й

Уу

Составитель Ю. Еркин

Тскред Е. Борисова