Струйный фазовый дискриминатор Советский патент 1983 года по МПК G06D1/10 

00

CD

со со Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для регулирования газотурбинных двигателей. Известные струйные временные дискриминаторы предназначены для выявления рассогласования частот или сдвига фаз между эталонными импульсами и импульсами той же частоты от датчика сигнала, Известен струйный дискриминатор, содержащий фазовый детектор, первый и второй выходы которого подключены к входам фильтров. Основной режим его работы при fд f а i где f.. - час тота импульсов от датчика,- часлота эталонных импульсов. В этом случае сигнал на одном из выходов дискриминатора пропорционале сдвигу фазы между импульсами, поступающими на его входаа. В зависимости от того, импульсы от какого из входо поступают раньше, выходной сигнал присутствует на том или ином выходе 1. Однако, если fд -f - или fg д выходах фильтров дискриминатора появляется биение частот в виде чередующихся пилообразных импульсов. В зависимости от знака разности.(fд -fэ одном из выходов импульсы плавно нарастают, а на другом - отпадают. Осредненный . дифференциальный выходной сигнал дис криминатора в этом случае равен нулю т.е. в данном интервале разности час тот дискриминатор неработоспособен. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является струйный временной дискриминатор, со держащий два последовательно соединенных через фильтры фазовых детекто ра. Такой дискриминатор вырабатывает импульсный сигнал, пропорциональный рассогласованию частот, с учетом зна ка рассогласования С2 . Однако при этом возникают низкочастотные колебания выходного сигнала с частотой, равнбй разности сравниваемых частот, что ограничивает диапазон работы. Целью изобретения является расширение диапазона работы. Указанная цель достигается тем, что в струйном фазовом дискриминаторе , содержащем первый фазовый детектор, входы Которого соединены с вход ными каналами струйного фазового дис криминатора, а выходы через фильтры с входами второго фазового детектора, дополнительно установлены четыре ключа И, три триггера сопротивления и дифференциальный усилитель с двумя парами встречно расположенных входов выходы которого соединены с входами взвода и сброса первого триггера. выходы первого фазового детектора через сопротивления соединены с первым и вторым встречно расположенными входами дифференциального усилителя, третий и четвертый входы которого соединены с выходами второго и третьего триггеров, первый выход второго фазового детектора соединен с первыми входами первого и третьего клю-. чей И, второй выход второго фазового детектора соединен с первыми входами второго и четвертого ключей И, первый выход первого триггера соединен с вторыми входами первого и вто рого ключей И, второй выход первого триггера соединен с вторыми входами третьего и четвертого ключей И, выход первого ключа И .соединен с каналом взвода второго триггера, канал сброса которого соединен с выходом второго ключа И, а выход третьего ключа И соединен с каналом сброса третьего триггера, канал взвода которого соединен с выходом четвертого ключа И На фиг. 1 изображена схема струйного фазового дискриминатора; на фиг. 2 - циклограмма его работы. Струйный фазовый дискриминатор содержит два последовательно соединенных через фильтры 1 и 2 фазовых детектора 3 и 4, четыре ключа И 5-8, три триггера сопротивления 9 -11 и дифференциальный усилитель 12, первая пара входов 13 и 14 которого сопротивления 15 и 16 соединена с выходами 17 и 18 фазового детектора 3, вторая пара входов 19 и 20 - с выходами 21 и 22 второго и третьего триггеров, подключенных к выходам 23-26 ключей И, а.выходы 27 и 28 связаны с выходами дискриминатора и входами первого триггера 9. Первые входы 29 и 30 ключей 5 и б и входы 31 и 32 ключей 7 и 8 свйзаны попарно и сообщены с выходами триггера 9, а вторые входы 33 и 34 ключей 5 и 7 и входы 35 и 36 ключей б и 8 связаны попарно и подключены к выходам 37 и 8 фазового детектора 4. ДискС)Иминатор работает следующим юбраэом. При fAfg сигнал на выходе фазового детектора 3 пропорционален сдвигу фазы между импульсами, поступающими на его входы. В зависимости от того, на какой вход импульсы приходят раньше, сигнал присхтствует на выходах 17 иди 18. Так как импульсы на выходах 37 и 38 фазового детектора 4, подключенного к выходам детектора 3 через фильтры 1 и 2, отсутствуют, то триггеры 10 и 11 выключены и сигнал с выходов 17 или 18 проходит через усилитель 12 на выход 27 или 28.

При на выходах 17 и 18 появляются периодически чередующиеся группы импульсов переменной длительности.

Если f f, то с выхода 17 во временном интервале t - t-импульсы, ддштельность которых увеличивается от О до максимального значения, поступают .на .вход 13 усилителя 12 и проходят на выход 27 дискриминатора При этом триггер 9, подключенный к выходам усилителя 12, переключается и подает сигнал на входаа 31 и 32 ключей 7 и 8 И. в момент переключения импульсов (фиг. 2) с выхода 17 на выход 18 фазового детектора 3 на выходе 38 детектора. 4 формируетс УЗКИЙ импульс, который поступает на входы 35 и 36, но проходит только через ключ 8 И на выход 26 и переключает триггер 11 на выход 21, подавая тем салим давление на вход 19 непрерывного усилителя 12. Нг 24 ключа б И импульс не проходит7 так как сигнала на выходе 30 нет. Одновременно на противоположном входе 14 появляются импульсы с выхода 18. Однако, проходя через сопротивление 16, величина сигнала на входе 14 становится меньше, чем на входе 19 и поэтому усилитель вклчей на выход 27.

, Если fд fj, во временном интервале tj-t (фиг. 2) импульсы с выхода 18 проходят на выход 28. При этом триггер 9подает давление на входы 29 и 30 ключей 5и 6 И. В момент t на выходе 37 формируется узкий импульс, который поступает на входы 33 и 34, не проходит только на выход 23 и, переключая триггер 10 на выход 22, подает сигнгш на вход 20 усилителя 12. На выход 25 ключа 7 И импульс не проходит, так как теперь сигнала на входе 31 нет.

Одновременно на противоположном входа 13 появляются импульсы с выхода 17. Однако, проходя через сопротивлениа 15, величина сигнала на входе 13 становится меньше, чем на входе 20 и поэтому усилитель включен на выход 28.

Таким образом, предлагаемое выполнение струйного фазового дискриминатора позволяет на выходах усилителя получить с учетом знака рассогласования сигнал, пропорциональный сдвигу фаз входных сигналов, если .частоты равны, или релейный сигнал, если частоты не равны.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения заключается в существенном увеличении функционалных возможностей устройств струйной импульсной техники и расширении области ее применения.

«у.

j

6.1

СТРУЙНЫЙ ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР , содержащий первый фазовый детектор, входы которого соединены .с входными каналами струйного фазового дискриминатора, а выходы через . фильтры - с входами второго фазового детектора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона работы, он содержит четыре ключа И, три триггера сопротивления и дифференциальный усилитель с двумя парами встречно расположеины: входов, выходы которого соединены с входами взвода и сброса первого триггера, выходы .первого фазового детектора через сопротивления соединены с первым и вторым встречцо расположенными входами дифференциального усилителя, третий и четвертый входы которого соединены с выходш«1 втсфого и третьего триггеров, первый выход второго фазового детектора со-единен с первыми входами первого и третьего ключей И, второй выход второго фазового детектора соединен с первыми входакга второго и четвертого ключей И, первый шясод первого триггера соединен с вторыьш входами первого и второго ключей И, второй выход первого триггера соединен с вторыми входами третьего и четверто- g го ключей И, ,выход первого ключа И соединен с каналом взвода второго триггера, канал сброса которого со. с выходом второго ключа И/ а выход третьего ключа И соединен с каналом сброса третьего триггера, канал взвода которого соедданен с вы ходом четвер ого ключа И