Многофункциональное параметрическое устройство Советский патент 1983 года по МПК H03K19/162 H03K3/47 

4

СО

Изобретение относится к вычислительной и-измерительной технике и может Найти применение в качестве логических элементов и преобразователей частоты.

Известно параметрическое устройство, содержащее два магнитных сердечника с обмотками накачки и резонансными, к резонансным обмоткам подключены конденсатор и резистОр flj.

Недостатком устройства является нестабильность амплитуды и неустойчивость фазы во времени выходного сигнала и низкое быстродействие.

Известно также устройство, содержащее сложный индуктивный параметрон с четырьмя магнитными сердеч никами счетырьмя обмотками на каждом, .три конденсатора, подключенные к резонансным обмоткам, обмотки накачки которого соединены последовательно и согласно и подключены к генератору накачки f2j.

Недостатками являются: низкие быстродействие, точность, стабильность и узкие функциональные возможности.

Цель изобретения - повьашение быстродействия, точности и стабиль.ности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональное параметрическое устройство, содержащее четыре магнитных сердечника с четырьмя обмотками накачки на каждом, три конденсатора, которые подключены к трем резонансным обмоткам и обмотки накачки, соединенные последовательно и согласно и подключенные к генератору накачки, введен магнитный сердечник с обмотками, обмотки смещения, опорные и сброса размещены на всех сердечниках и соединены последовательно и встречно по отношению к обмотке контура накачки и согласно по отношению к обмоткам резонансных контуров, одни обмотки управления и резонансные соединены последовательно и встречно на парах магнитных сердечников, которые взаимосвязаны между собой через другие управляющие и резонансные обмотки, соединенные последовательно и встречно, а в резонансные контуры введены переменные резистор

На чертеже представлена схема многофункционального параметрического устройства.

Устройство содержит пять магнитных сердечников 1 - 5 с обмртками 6 накачки, соединенными последовательно и согласно и подключенными к генератору 7 накачки, обмотки смещения 8, опорные 9, сброса 10

сердечников 1-5 соединены последо1вательно и встречно, обмотки 11 и 12 управления и 13 и 14 резонансные соединены последовательно и встречно соответственно на парах сердечников 1,2 и 3,4, которые взаимосвязаны между собой другими управляю- . цими 15 - 17 и резонансными 18 - 20 обмотками, также соединенными последовательно и встречно, к резонансным обмоткам 13, 14, 18, 19 и 20 подключены конденсаторы 21 - 25 и переменные резисторы 26 - 30.

Устройство работает следующим образом.

По обмоткам 6 возбуждения протекает ток генератора 7 накачки с частотой Ш, генератор периодически насыщает магнитные сердечники 1-5 Величина тока накачки определяет глубину модуляции индуктивностей, которые изменяются с удвоенной -частотой напряжения накачки 2ии . В резонансных контурах могут одновременно .генерироваться параметрические колебания с частотами - Ш Сп m 1, 2,3...), которые определяются .величиной тока накачки, числом витков и выбором конденсаторов.

Одновременные колебания обусловлены тем, что в резонансных контурах существуют электрические флуктуации, среди которых найдутся колебания и с нужной фазой и частотой. На которые настроен и соответствующий контур. Эти колебания будут усилены благодаря параметрическому эффекту. Связь между контурами осуществляется путем размещения на обГ.ЦИХ сердечниках резонансных обмоток разных контуров. Например, резонансный контур,.образованный обмотками 14 и конденсатором 22, связан с соседними резонансными контурами посредством обмоток 19 и 20 и т.д.

Колебания в контурах будут происходить до тех пор, пока включен генератор накачки. Управлять этими колебаниями можнослабыми сигналами но при. этом, необходимо выключать генератор, или путем подачи сигналов, превышающих по мощности параметрические колебания в контуре. Колебания в контурах устойчивы лишь при нагрузке ( резисторы 26 - 30), меньшей определенного критического значения. Если нагрузка на резисторах 26-30 больше критической, колебания срываются, так как энергия, передаваемая в резонансные контуры устройства от генератора 7 накачки, недостаточна для компенсации ее расхода.

Введением критического значения резистора, например 26, срываем колебания -в этом контуре (обмотки 19 и конденсатор 21 колебания), при это

в других резонансных контурах (обмотки и конденсаторы; 14 и 22, 19 и 23, 13 и 24, 18 и 25) колебания не срываются. Аналогичные явления наблюдаются при введении резисторов в другие контуры,. Если величины резисторов будут равны критическому значению, получается регенеративный режим и возбуждать колебания можно только с помощью управлякячих (постоянных, медленноменякхцихся или высокочастотных) сигналов, поданных в управляющие Обмотки li, 12, 15, 16 и 17, причем колебания будут только в том контуре, в управляющие обмотки которого подан сигнал. Таким образом, колебания можно получить в каждом контуре отдельно, если воспользоваться соответствующей обмоткой 11,12,15,16 или 17 управления .

йлзвать генерацию во всех конаурах одновременно можно, если подать управляющий сигнал в обмотку 8 смещения (опорную 9 или сброса 10). Введение активных потерь в резонансные контуры способствует созданию устойчивого режима в соответствункцих областях неустойчивости и позволяет создать управляющую многочастотную систему, при этом фаза колебаний определяется полярностью входного сигнала.

Предложенное размещение и соединение обмоток, введение переменных резисторов в резонансные контуры дало возможность уменьшить связь между контурами и регулировать ее. Без введения резисторов во всех контурах возможны одновременные колебания только одинаковых частот. Для получения разных частот в контурах необходимо выбрать водном из них частоту колебаний, кратную частоте напряжения накачки или равную ей. Этот контур считается основным. Введение потерь в другие контуры изменяет не только добротность последних, но взаимное влияние контуров друг на друга вследствие взаимной реакции, а расширение их-полосы пропусканияувеличивает возможность захвата более разнесенных частот.

Зона синхронизма определяется а&ту-: ханием контура с большими потерями, а. стабильность - высокодобротными : контурами.

На основе предложенного устройства создана функционально, полная логическая система, использующая мажоритарный принцип преобразования информации. При этом можно использовать обмотки в - Ю как входные. i

0 Фазы и амплитуды сигналов на выходах контуров будут соответствовать по- Г лярности большинства входных сигналов. Фазировкой резонансных обмоток можно получить на выходах контура .

5 колебания с разной полярностью ( и инверсный выходы,, ресшизадия логического НЕ и .).

Предложенное устройство можно ис-пользовать как пороговый элемент,

0 если выходной сигнал снимать с од- . ного из контуроЕ. Вес каждого входа можно изменять фазировкой обмоток (11, 12, 15, 16 и 17), величиной резисторов { 26 - 30) , выборо « рабочей

5 точки (обмотка 8}, опорной фазы (обмотка.9). Сигнал на выходе устройства не будет меняться до тех пор, пока взвешенная сумма входных сигналов не станет равной выбранному

Q порогу .срабатывания или превысит его. При этом обмотку смещения можно использовать и в качестве запрещающей. Предложенное многофункциональное параметрическое устройство имеет следующие преимущества по сравнению

5 с известным устройством на субгармониках: повышение точности, стабильности и надежности, увеличение в 3-4 раза быстродействия (так как ; уменьшается время переходных процес0сов в контурах), уменьшение в 3-4 раза количества параметренов на ре(благодаря тому, что устройство работает в непрерывном режиме- и управ- ляется слабыми сигналами).

Устройство универсально, может использоваться в качестве усилителя,. синтезатора частоты, многостабильного устройства, схемы совпадения,

нуль-органа и т.п..

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее четыре магнитных сердечника с четырьмя обмотками накачки на каждом, три конденсатора, которые подключены к трем реэонансньом обмоткам и обмотки накачки, соединенные последовательно и согласно и подключенные к генератору накачки, о и чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия,.повышения точности и стабильности и расширения функциональных возможностей, JB него введен магнитный сердечник с обмотками, обмотки смещения, опорные и сброса размещены на всех сердечниках и соединены последовательно и встречно по отно1; ению к обмотке контура накачки и сЪгласно по отношению к обмоткам резонанс ных контуров, одни обмотки управления и резонансные соединены последовательно и встречно на парах маг- нитных сердечников, которые взаимосвязаны между собой через другие (О управлякяцие и резонансные обмотки/ соединенные последовательно и встрече- но, а в резонансные контуры введены -переменные резисторы. §