SU1231518A1 - Развертывающий усилитель с гальваническим разделением цепей входа и выхода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к усилительным устройствам с пшротно-им- пульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости . Устройство содержит соединенные последовательно тор, интегратор, релейнЕ элемент; делитель частоты и блок питани , первый дифференциальный трансформатор , выход релейного элемента соединен с первым входом сумматора, дополнительный релейный элемент и второй дифференцирующий трансформатор , включенный между выходом дополнительного репейного элемента и до- полнительньм входом релейного элемента , а выход блока питани  подключен к шине питани -дополнительного релейного элемента. Повышение помехоустойчивости достигаетс  за счет установлени  релейного элемента в тЬ же состо ние, в котором находитс  дополнительный релейный элемент.5 ил. (Л ю со СП эо

Description

1

Изобретение относитс  к усилительным устройствам и может быть HC- пользовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема развертывающего усилител  с гальваническим разделением цепей входа и выхода на фиг. 2 - вариант технической реализации релейного зле- мента; на фиг. 3-5 - временные диаграммы сигналов.

Усилитель содержит сумматор 1, интегратор 2, релейный элемент 3, дополнительный релейный элемент 4, первый диффиренцирующий трансформатор 5, блок 6 питани , второй дифференцирующий трансформатор 7, делитель 8 частоты, вход 9 и выход 10, операционный усилитель 11, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертЬй 15 масштабные резисторы, шину 16 нулевого потенциала, вход 17, дополнитель- ,ный вход 18, выход 19 релейного элемента .

12

На фиг. 3, 4 и 5 обозначены:

выходной сигнал интегратора 2;

выходной сигнал релейного элемента 3

выходной сигнал дополнительного релейного элемента 4;

выходной сигнал первого разделительного трансформатора 5j

выходной сигнал блока 6 питани ;

выходной сигнал второго дифференцирукидего трансформатора 7 i . выходной -сигнал делйт« л  8 частоты,

сигнал на входе 9; сигнал импульсной помехи, период сигнала помехи.

yjU)

)У , (t)у , (t)у , (t)y ,,t)yj ,(t)

x(t) x ,(t)

t.

uBi I- ,

1

o

-2 t,

Л1

01

приращени  функции y(t) момент времени действи  сигнала помехи;

интервалы развертывающего преобразовани ; интервалы дискретизации (период усреднени  выходных импульсов).

, 31518

Развертьшающий усилитель с гальва ническим разделением цепей входа и выхода работает следующим образом. Каскад, образованный сумматором 5 1, интегратором 2 и релейным элемен- трм 3, представл ет собой автоколебательную систему с частотно-широтно- импульсной модул цией. Амплитуда пилообразного сигнала на зыходе ин- 0 тегратора 2 ограничена порогами переключени  +В релейного элемента 3 (фиг. За).

Релейный элемент 3 и дополнительный релейный элемент 4 выпол нены с 15 симметричными порогами переключени  и неинвертирующей петлей гистерезиса. Их выходной сигнал мен етс  дискретно в пределах +А.

Репейный элемент 3 имеет дополни- 20 тельный вход 18 (фиг. 2). При наличии сигнала на этом входе релейный элемент 3 переключаетс  в состо ние, которое соответствует знаку сигнала на вьшоде второго разделительного 25 дифференцирующего элемента 7. На выходах первого и второго дифференцирующих трансформаторов 5 и 7 формируютс  импульсы малой длительности. Делитель 8 частоты вьтолнен с

коэффициентом делени  и формирует на выходе сигнал типа меандр со средним нулевым значением.

Блок 6 питани  содержит разделительный трансформатор, на выходе которого включена схема выпр млени  и фильтр.

При нулевом уровне сигнала управлени  на входе 9 на выходе релейного элемента 3 формируетс  сигнал типа меандр со средним нулевым значением.

Наличие управл ющего воздействи  влечет за собой изменение скважности и периода следовани  импульсов на выходе релейного элемента 3 (фиг. За) а их среднее за интервал дискретизации значение достигает уровн , пропорционального величине сигнала управлени  на входе 9

Синхронно с моментом времени пере- ключени  релейного элемента 3 на выходе первого дифференцирующего трансформатора 5 формируютс  дифференцирующие импульсы (фиг. ), под действием которых происходит срабатывание дополнительного релейного элемента 4, выходной сигнал которого повтор ет форму импульсов на выходе релейного элемента 3 (фиг. 3a,S ).

Делитель 8 частоты преобразует выходной сигнал релейного элемента 3 (фиг. 4а,( ) в импульсы типа меандр со средним нулевым значением (фиг, 4 &,г ) , В блоке 6 питани  вы- ходной сигнал делител  8 частоть1 раздел етс  по посто нному току (фиг.4 е,), вьтр мл етс  (фиг, ус, - ) к фильтруетс  (фиг, 4и,«), Таким образом , формируетс  напр жение пита- ни  дополнительного релейного элемента 4, а гальваническое разделение входа и выхода устройства производитс  с помощью первого дифференцирующего трансформатора 5 и трансформато- ра блока 6 питани ,

Предположим, что на вход дополнительного релейного элемента 4 воздействует сигнал помехи (фиг, Зв), амплитуда которого достаточна дл  его принудительного переключени . Тогда на выходе 10 формируетс  поток импульсов (фиг, 3f),  вл ющийс  результатом воздействи  на дополнительный релейный элемент 4 информативных импульсов со стороны его входа и сигнала внешней импульсной помехи (фиг, 35,6 )„ В результате происходит существенное искажение функции

преобразовани  устройства (, г ) ,

С целью исключени  отмеченного недостатка в схему устройства введен второй дифференцирукнций трансформатор 7,

Рассмотрим диаграммы сигналов на фиг, 5, счита , То в момент времени t на вход дополнительного релейного элемента 4 действует импульсна 

помеха с периодом t (фиг, 55), Тогда в момент времени Ц происходит ложное переключение дополнительного релейного элемента 4 (фиг, 5б ) и (вследствие изменени  знака его выходного сигнала) на выходе второго дифференцирующего трансформатора 7 формируетс  дифференцирующий импульс положительной пол рности (фиг. 5г ), Под действием импульса осуществл етс  переключение релейного элемента 3 в состо ние, в котором находитс  дополнительный релейный элемент 4 (фиг, 5 i , 6. ) ,

За врем  t (фиг. 5а )

/йВ,

(1 -),

(1)

где 11, , о/ /x(t)/A/- нор- мированные значени  приращени  дВ и входного сигнала соответственно.

В интервале времени

йВ,

(1 +оС ),

где aBj /4Bj/A/, Тогда интервал

27

(2В - Qb, + 1 -V.

, (3)

Здесь В /В/А| - нормированное значение порога переключени  релейного элемента 3,

Результирующий интервал дискретизации

г

+ t.

Чсс

Г 1 + 2Б,(1 +)}

(4)

где tf относительна  величина периода сигнала помехи

. 2ВТи 1 с

Посто нна  составл юща  импульсов на выходе 10 10 за врем  составл ет

- А

Hi

гг - tfl - t

ii.

-x(t).

(5)

т,е, введение второго дифференцирующего трансформатора 7 обеспечивает независимость функции преобразовани  от сигналов помехи. Это возможно благодар  тому, что релейный элемент 3 устанавливаетс  в то же состо ние , что и дополнительный релейный элемент 4.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Развертывающий усилитель с гальваническим разделением цепей входа и выхода, содержаний соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный элемент, делитель частоты, блок питани , выход релейного элемента подключен к первому входу сумматора , второй вход которого  вл етс  входом развертывающего усилител , выход релейного элемента подключен к входу первого дифференцирующего трансформатора, отличающий- с   тем, что, с целью повьшени  помехоустойчивости , в него введены дополнительный релейный элемент и второй дифференцирующий трансформатор.

   512315186

   причем выход первого дифференцирую-второй дифференцирующий трансформа- щего трансформатора подключен к вхо-тор соединен с дополнительным входом ду дополнительного релейного элемен-релейного элемента, выход блока пита , выход которого  вл етс  выходом5 танин подключен ко входу питани  до- развертывающего усилител  и черезполнительного релейного элемента.

   fBlll

   Ф1лг. 3

   )0

   a 0

   IX U .jrrW

   mrm.

   a,(t)

   Jlt(ti

   jfjW xft)0

   f-M-rft fL w

   f5 0 -6

   t г 0

   t 90

   r

   y/ w

   xJfW

   a 0

   ,Составитель О.Отраднов

   Редактор М.Келемеш Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши

   Заказ 2653/53 Тираж 671Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   f к