ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА ПУТЕВОГО ПРИЕМНИКА АВТОБЛОКИРОВКИ Российский патент 1997 года по МПК B61L23/16 H02M5/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики для обеспечения безопасности функционирования преобразователей.

Известны умножители частоты прямоугольных колебаний в 2 и в 3 раза, содержащие интегратор, компаратор и логические элементы исключающее ИЛИ, треугольные колебания с выходов интеграторов которых усиливаются и подаются на один из выходов компаратора, к другому входу которого приложено усредненное значение входного напряжения, если треугольные колебания подаются на его другой вход относительно нулевого уровня, то один вход компаратора можно заземлить (А. Г. Алексеенко, Е.А. Коломбет, Г.И.Стародуб. Применение прецизионных аналоговых ИС. М. "Радио и связь", 1981, с. 102-104).

Недостатком известного преобразователя является ограничение по частоте умножения, возможность изменения скважности выходного сигнала, что вводит ограничение по количеству возможных последовательно выключаемых умножителей, а следовательно, и по коэффициенту умножения.

Известен также синтезатор частот, кратных входной частоте сигнала на основе микросхемы ФАП К564ГГ1, содержащий генератор, управляемый напряжением (ГУН), два фазовых компаратора (ФК1 и ФК2), формирователь-усилитель (УФ) входного сигнала, выходной истоковый повторитель (ИП), фильтр низкой частоты (ФНЧ) и цифровой делитель частоты в N раз (1/N) (В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы. 2-е издание исправленное. Справочник. М. "Радио и связь", 1989, с. 283-287).

Недостатком известного преобразователя является то, что при отсутствии входного сигнала ГУН синтезирует на своем выходе сигналы с частотами, равными собственной минимальной или максимальной частоте. При наличии входного сигнала и установившемся режиме работы синтезатора и дальнейшем отрыве от выхода фазового компаратора фильтра низкой частоты ГУН может длительное время синтезировать сигнал ранее сформированной частотой вне зависимости от изменения сигнала на входе синтезатора за счет длительного времени разряда конденсатора ФНЧ на входное сопротивление ГУН, которое может составлять 10 - 12 Ом.

Наиболее близким предложенному является преобразователь частоты путевого приемника автоблокировки, содержащий источник сигнала динамически изменяющегося напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя частоты, выход которого соединен со входом выходного каскада путевого приемника (SU N 187827, кл. B 61 L 23/16, 1966).

Задачей изобретения является создание преобразователя частоты сигнала путевого приемника автоблокировки, обеспечивающего отсутствие сигнала на выходе при отсутствии динамически меняющегося сигнала на входе и упрощение выходного каскада, для чего преобразователь частоты выполнен в виде умножителя частоты, вход и выход которого являются входом и выходом преобразователя частоты, источник питания и преобразователь постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности, при этом вход питания умножителя частоты соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности, вход питания которого соединен с выходом источника питания, а его вход управления соединен с выходом источника сигнала динамически изменяющегося напряжения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Устройство содержит источник сигнала динамически изменяющегося напряжения путевого приемника 1, которым может служить любой источник сигнала динамически изменяющегося напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя частоты 2, содержащего умножитель частоты 5, выполненного на базе элементов ФАПЧ, вход которого является входом преобразователя частоты 2, источник питания 3, которым может служить любой источник напряжения постоянного тока, и преобразователь постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности 4, выполненный на базе усилителя с умножителем напряжения, выход которого соединен со входом питания умножителя частоты 5, вход управления соединен с выходом источника сигнала динамически изменяющегося напряжения 1, а вход питания с выходом источника питания 3, выход умножителя частоты 5, являющийся выходом преобразователя частоты 2, соединен со входом выходного каскада путевого приемника 6, которым может служить селективный усилитель.

На фиг.2 представлены диаграммы сигналов на выходах элементов схемы, где позиция "а" соответствует работе преобразователя при наличии динамически меняющегося сигнала на выходе источника сигнала динамически изменяющегося напряжения путевого приемника 1, а позиция "б" при отсутствии динамически меняющегося сигнала.

Устройство работает следующим образом.

При появлении динамического сигнала от источника динамически изменяющегося напряжения U₁ на входе управления преобразователя постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности 4 и входе умножителя частоты 5, преобразователь постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности 4 формирует на своем выходе напряжение U₂ постоянного тока полярностью противоположной полярности поступающего на его вход питания напряжения от источника питания 3, обеспечивая по входу питания электропитание умножителя частоты 5, который при этом производит умножение частоты сигнала, поступающего на его вход от источника сигнала динамически изменяющегося напряжения 1 в N раз, и сигнал частотой умноженной в N U₃ раз подается с выхода умножителя частоты 5 на вход выходного каскада путевого приемника 6. Причем число N может достигать десятков и сотен раз, ограничением же является предельное значение максимальное рабочей частоты умножителя частоты 5.

При отсутствии динамического сигнала на выходе источника сигнала динамически изменяющегося напряжения 1 прекращается работа преобразователя постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности 4, а следовательно, отсутствует электропитание на умножителе частоты 5 и, как следствие, на выходе последнего отсутствует какой-либо сигнал.

Использование: изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики для обеспечения безопасности функционирования преобразователей. Сущность изобретения: задачей изобретения является создание преобразователя частоты сигнала путевого приемника автоблокировки, обеспечивающего отсутствие сигнала на выходе при отсутствии динамически меняющегося сигнала на входе и упрощение выходного каскада путевого приемника. Поставленная задача достигается тем, что в устройство введен преобразователь постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности 4, выход которого соединен со входом питания умножителя частоты 5, тем самым создавая условия работы умножителя, вход умножителя частоты 5 соединен с выходом источника сигнала динамически изменяющегося напряжения 1 и входом управления преобразователя постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности 4, который в свою очередь входом питания соединен с выходом источника питания 3, а выход умножителя частоты 5 соединен со входом выходного каскада путевого приемника 6. 2 ил.

Преобразователь частоты сигнала путевого приемника автоблокировки, содержащий источник сигнала динамически изменяющегося напряжения, выход которого соединен с входом преобразователя частоты, выход которого соединен с входом выходного каскада путевого приемника, отличающийся тем, что преобразователь частоты содержит умножитель частоты, вход и выход которого являются входом и выходом преобразователя частоты, источник питания и преобразователь постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности, при этом вход питания умножителя частоты соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения в постоянное с изменением полярности, вход питания которого соединен с выходом источника питания, а его вход управления соединен с выходом источника сигнала динамически изменяющегося напряжения.