Аналоговое множительное устройство

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1739551 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено11,0577 (21) 2484439/18-24 (я)М. КЛ.2 с присоединением заявки Й9

G 06 G 7/16 .

Гос) дарственный комитет

СССР ао делам изобретений. н открытий (23) Приоритет

Опубликовано:050680. Бюллетень ¹21

М) УД 681. 335 (088.8) Дата опубликования описания 050680 (72) Автор изобретения

A ..Л. Шпади

Ульяновский политехнический институт (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области .аналоговой телеметрии, а именно,к . преобразователям произведения сиг-. налов переменного тока в унифицированный -сигнал постоянного тока, и может быть использовано в телеметрических системах энергетики и вычислительной техники.

Известны устройства для умножения электрических сигналов методом двойной модуляции„ содержащие преобразователь напряжения одного из сигналов в частоту импульсОв коммутации ключевого модулятора амплитуды другого сигнала, к которому 15 подключен фИльтр НЧ и формирователь импульсов фиксированной длительности включенный между выходом преобра®ователя напряжения в частоту и входом ключевого модулятора (1). 20

Такое устройство способно перемножать только однополярные электрические сигналы напряжения, а его выходной ток сильно зависит от со- 25 противления нагрузки, что вносит дополнительные погрешности от изменения длины соединительных проводов и собственного сопротивления нагрузки. 30

Наиболее близким к изобретению до технической сущности является аналоговое множительное устройство, содержащее диодный - интегратор, состоящий из дозирующегс и интегрирующего, конденсаторов, диодов и ключа, амплитудный компаратор, управляющий триггером и ключом дозирующего конденсатора, подключенного к одному из входов амплитудного компаратора, к выходу которого подключен триггер, соединенный с ключом, причем входом всего устройства по напряжению является второй вход амплитудного компаратора и точка подсоединения нагрузки (2). В таком устройстве также происходит двойная модуляция выходного тока пропорционально входной частоте и напряжению постоянного тока, вследствие чего выходной ток в значительных пределах не зависит от изменения сопротивления нагрузки и соединительных проводов.. Однако это устройство также работает лишь на постоянном .токе и не имеет гальванической развязки входов перемножаемых сигналов, что совершенно не приемлемо для телеметрических систем контроля мощности переменного

739551 " тОка. Кроме того, оно имеет доволь --но сложйую конструкцию и для модуляции нуждается в дополнительном пре образовании аналог-частота.

Цель изобретения = повышение точйбсТй и уйрощение конструкции устройства.

Это достигается тем, То в аналоговое множительное устройство, содержащее. амплитудный модулятор, выполненный на двух последовательно соединенных транзисторных ключах, вход первого ключа подключен к источнику переменного напряжения, а выход второго ключа подключен к источнику переменного напряжения через индикатор, и частотный модулятор, вы- 15 полненный в виде несимметричного мультивибратора, введены дозирующие конденсаторй, подключенные параллельно транзисторным ключам ампли-, тудного модулятора, ограничивающие дио-2р дй и насыщающийся трансформатор, стро- бирующая обмотка которого подключена к выходу частотного модулятора, параллельно стробирующей обмотке подключены встречно-последовательно .включенные ограничивающие диоды, измерительная обмотка насыщающегося трансформатора подключена к источнику переменного

:тока, а управляющие обмотки насыщающегося трансформатора подключены встречно к управляющим входам транзисторных ключей амплитудного модулятора, .

На чертеже представлена принци.пиальная схема предлагаемого устройства.

Аналоговое множительное устройство представляет собой двойной амплитудно-частотный модулятор и содержит частотный модулятор 1, выполненный в виде несимметричного мультивибратора 4р на транзисторах 2 и 3, база транзистора 2 соединена с коллектором транзистора 3 противоположной проводимости и общим резистором 4 базового сме.щения. Резистор 4 подключен к общей точке двух встречно включенных ограничивающих диодов 5 и б, которые шунтируют стробируюшую обмотку 7 насыщающегося трансформатора 8 через калибровочный потенциометр 9, соединенный с источником питания 10 и эмиттером транэистора 3 противоположной проводимости. При этом две управляющие обмотки 11 и 12 насыщающегося трансформатора 8 подключены к управляющим входам двух транзис- 5S тОрных ключей 13 и 14, которые эашунтированы доэирующими конденсаторами 15 и 16, образуя амплитудный модулятор, и через индикатор 17 среднего значения выходного тока б подключены к источнику 18 переменного напряжения 0 контролируемой нагрузки. Измерительная обмотка 19 насыщающегося трансформатора 8 подключена к источнику 20 переменного тока

После включения питания Е несимметричного мультивибратора на транзисторах 2 и 3 на стробирующей обмотке насыщающегося трансформатора 8 вырабатываются прямбугольные импульсы напр яжени я, амплитуда которых о гра- . ничивается с одной стороны ограничивающим диодом 5, а с другой — диодом б. Благодаря этому,перемагничивание сердечника насыщающегося трансФорматора 8 происходит по несимметричным петлям гистерезиса при постоянной скорости изменения индукции, поэтому номинальная частота генерации мультивибратора, которая значительно выше частоты перемножаемых сигналов, практически не зависит от напржкения источника питания E и определяется индукцией насыщения трансформатора 8 и .величиной сопротивления резистора

4 и калибровочного потенциометра 9.

Вследствие подмагничивания сердечника насыщающегося трансформатора 8 измерительной обмоткой 19 переменного тока изменяется его индукция и возникает частотная модуляция импульсов мультивибратора, глубина которой йропорциональна текущему значению тока нагрузки. Поэтому при одной полярности переменного тока З транзисторные .ключи 13 и 14, управляемые противофазными обмотками 11 и 12 насыщающегося трансформатора 8, переключаются чаще, чем при другой, и дозирующие конденсаторы 15 и 16 переносят через индикатор 17 сооТветственно. больший электрический заряд в одном направлении и меньший— в другом.

В результате среднее значение выходного тока Э-..о пропорционально величине емкости дозирующих конденсаторов 15 и 16, напряжению0 и глубине частотной модуляции тока нагрузкй .с соответствующим фаэовым сдвигом, т. е. активной мощностиW контролируемой сети. Причем выходной токЭ, при малой длительности переходных процессов в доэирующих конденсаторах 15 и 16 практически не зависит от собственного сопротивления индикатора 17 и соединительных проводов, так как выходной сигнал по существу определяется переносом электрического заряда дозирующими конденсаторами 15 и 16, а не напряжением на индикаторе 17 среднего значения.

Сочетание в одном устройстве помехоустойчивости и точности частотного модулятора с токовым управлением и усилительных свойств ключевого модулятора электрического заряда обеспечивает высокую точность при сравнительно простой схеме устройства,что хорошо согласуется с требованиями аналоговой телеметрии.

Формула изобретения

Аналоговое множительное устройство, содержащее амплитудный моду739551

Составитель С. Белан

Редактор Л. Волкова Техред Ж.Кастелевич

Корректор М. Вигула

Заказ 2926/43 Тираж 751

ЦНИИПИ Государственного ксиитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ПЧП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пятор, выполненный на двух последовательно соединенных транзисторных ключах, вход первого ключа подключен к источнику переменного напряжения, а выход второго ключа подключен к источнику переменного напряжения через индикатор, и частотный модулятор, выполненный в виде несим- метричного мультивибратора, о т .личающееся тем, что, с; целью повышения точности и упрощения конструкции устройства, оно содержит дозирующие конденсаторы; подключенные параллельно транзисторным ключам амплитудного модулятора, ограничивающие диоды и насыщающийся трансформатор,стробирующая обмотка которого подключена к выходу частотного модулятора, параллельно стробирующей обмотке подключены встречно-последовательно включенные огра ничивающие диофы, измерительная об мотка иасыщающегося трансформатора подключена к" источнику переменного тока, а управляющие обмотки насыщаю-, щегося трансформатора подключены встречно к управляющим входам транзисторных ключей амплитудного модулятора.

Источники инфорМации, принятые во внимание при экспертиэе

l, Могилев В.Д. Магнитная микроэлектроника. М.,"Сов. радио"., 1977, с, 190.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 387381, кл. G 06 G 7/16, 1977 (прототип).