Фазовый дискриминатор Советский патент 1984 года по МПК H03D3/22 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в качестве порогового фазового дискримин-атора, дающего информацию о фазе входного сигнала наличием сигнала определенной фазы на одном Из двух выходов.

Известен фазовый дискриминатор, выполненный на основе триггера, содержащий двухп олупериодные выпрямители и трансформаторы fl.

Недостатки устройства - сложность нётехнологичность и отсутствие информации о фазе входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, обеспечивающее получение на раздельных выходах сигнала, указывающего фазу входного сигнала при превышении им заданного порога, содержащее транзистор и две цепи, состоящие из последовательно включенных диода и резистора калсдая, подсоединенные диодами к коллектору транзистора, а резисторами - к шинам опорных сионалов С2 J.

Недостатком известного устройства является невозможность раздельной регулировки порога срабатьюания для каждой фазы.

Цель изобретения - расширение фунциональных возможностей за счет обеспечения возможности раздельной регулровки порогов срабатывания для каждо фазы.

Указанная цель достигается тем, что в дискриминатор фазы, содержащий транзистор и две резисторно-диодные цепи, состоящие из последовательно включенных диода и резистора каждая, подсоединенные диодами к коллектору транзистора, а резисторами - к винам опорных сигналов, введены источник постоянного напряжения и второй транзистор, включенный по схеме с общей базой, коллектор которого подключен к базе первого транзистора и через резистор - к источнику постоянного напряжения, при этом эмиттеры транзисторов подсоединены к источнику входного сигнала и через диод - к общей шине.

На фиг. 1 представленапринципиальная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - схема индуктивного датчика положения.

Устройство (фиг. 1) содержит тран зисторы 1 и 2, йодключенные эмиттерами к источнику 3 входного сигнала, состоящего, например, из источника 4 входного напряжения с последовательно включенным резистором 5, и 5 через диод 6 - к общей шине, при этом транзистор 1 подключен базой через резистор 7 к источнику 8 постоянного напряжения, а коллектором к диодам 9 и 10, соединенным соот0 ветственно с резисторами 11 и 12, свя.занными с шинами 13 и 14 опорных сигналов.

В индуктивном датчике положения (фиг, 2) источником 3 входного сиг15 нала для фазового дискриминатора служат катушки 15 и 16 индуктивности, подключаемые к выводам вторичной обмотки трансформатора 17 (с заземленным средним выводом), подключен20 HOFO первичной обмоткой к сети переменного тока, причем выводы 13 и 14 вторичной обмотки трансформатора являются шинами опорных сигналов для фазового дискриминатора, входящего

25 в состав индуктивного датчика положения. Кроме того, индуктивный датчик положения содержит шток 18, магннтосвязанньш с катушками 15 и 16 индуктивности и выходные пороговые

30 усилительные каскады, вьтолненные соответственно на транзисторах 19

и 20 с резисторами 21 и 22 в коллекторных цепях и пороговыми элементами 23 и 24 в эмиттерных цепях. При

35 этом базы транзисторов 19 и 20 подключены к точкам соединения диодов и резисторов диодно-резисторных цепей фазового дискриминатора, которые в свою очередь подключены к шиным 13

JJQ и 14 опорных сигналов через диоды 25 и 26 соответственно.

Фазовьй дискриминатор работает , следующим образом.

При величине тока от источника 3 входного сигнала, меньшей порога срабатывания (а также при отсутствии тока от источника 3 входного сигнала) , транзистор 1 насыщен током, протекающим в его базу от источника 8 через резистор 7. При этом ток эмиттера транзистора 1, протекая через диод 6, создает на нем падение напряжения, действующее в запирающем направлении по отношению к 55 эмиттерно-базовому переходу транзистора 2, вследствие чего последний надежно заперт. В этом случае токи, протекающие через резисторы 11 и 12, отводятся через диоды 9 и 10, насыщ нный транзистор 1 и диод 6, авыходные напряжения и и(,|х2 близки к нулю-. Величина тока коллектора транзис тора 1 в один полупериод, когда на шине 13 имеется отрицательное напря жение, определяется величиной сопро тивления резистора 11, а в другой полупериод, когда имеется отрицательное напряжение на шине 14, опре деляется величиной сопротивления резистора 12. Вследствие этого величины токов эмиттера транзистора 1 для разных полуволн входного сигнала в общем случае различны. Возможность независимой регулировки величины токов через резисторы 11 и 12, например изменением их сопротивлений, . обусловливает возможность раздельной регулировки порога срабатьшания для каждой фазы. Срабатывание фазового дискримина тора происходит в начале полуволны входного сигналав том случае, если скорость изменения тока от источ- . ника 3 входного сигнала цревьшает скорость изменения тока опорного сигнала, находящегося в противофазе с входным, на ycTaHOBJjeHHyro величину. В этом случае в начале положительной полуволны тока источника 3, когда напряжение на эмиттерах транзисторов достигает величины потенциала отпирания базоэмиттерного перехода транзистора 2, последний начинает приоткрываться, через его коллектор протекает часть тока резистора 7, вследствие чего на эту величину уменьшается ток базы транзистора 1. Это приводит к умень шению тока эмиттера транзистора 1 и еще большему увеличению положител ного потенциала на эмиттерах, что приводит к еще большему открыванию транзистора 2, уменьшению тока базы и эмиттера транзистора 1 и т.д. Про исходит лавинообразный процесс nepe ключения транзисторов, в результате которого транзистор 2 входит в режи насыщения. Поскольку падение напряжения на промежутке эмиттер-коллектор насьШ1енного транзистора меньше потенциала отпирания базоэмиттерного перехода транзистора, то транзистора 1 при насыщении транзистора 2 надежно запирается. При запирании транзистора 1 разрыва ется цепь, шунтирукщая выходы устройства в исходном состоянии (при отсутствии входного сигнала или его малой причине) на земпю. То обстоятельство, что запирание транзистора 1 происходит в начале полуволны, обеспечивает получение выходного сигнала не искаженной формы. Когда полуволна переменного напряжения источника 3 проходит через ноль, устройство возвращается в исходное постояние. При отрицательной полуволне от источника 3 устройство не срабатывает, поскольку ток от источника 3 замыкается через диод 6 на общую шину. При изменении фазы входного сигнала на противоположную сравнение происходит с фазой напряжения опорного сигнала другой шины и при превышении скорости нарастания тока от источника 3 скорости нарастания тока через рбзистор, подсоединенный R данной шине, аналогичным образом запирается транзистор 1 и насьш5ается транзистор 2. Уже на другом выходе вьреляется сигнал, указывающий (изменившуюся) фазу входногосигнала. Следовательно, информация о фазе входного сигнала и его величине отображается появлением того или иного опорного сигнала на соответствующих выходах устройства. ИндуктивньЕй датчик положения (фиг. 2) при различных положениях штока 18 формирует на одном из своих выходах напряжение, сигнализируницее о положении штока 18 в данный момент: индуктивность обмоток катушек t5 и 16, а следовательно, амплитуда и фаза снимаемого с их точки соединения сигнала зависит от положения магнитосвязанного с ними штока 18, выполненного из магнитного материала. В верхнем положении штока индуктивность катушки 15 больше индуктивности катушки 16, входной сигнал для фазового дискриминатора для данного случая имеет фазу напряжения, совпадающую с фазой опорного сигнала с шины 14 и противоположную фазе опорного сигнала с шины 13. Для крайних положений штока 18, определяемых установленными порогами, фазовЬй дискриминатор срабатывает. Для верхнего поло

ФАЗОВЫЙ ДИСКРШШНАТОР, содержащий транзистор и две резисторно-диодные цепи, состоящие из последовательно включенных диода и резистора каждая, подсоединенные диодами к коллектору транзистора, а резисторами - к шинам опорных сигналов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за возможности раздельной регулировки порогов срабатывания для каждой фазы, в него введены источник постоянного напряжения и второй транзистор, включенный по схеме с общей базой, коллектор которого.подключен к базе первого транзистора и через резистор - к источнику постоянного напряжения, при этом эмиттеры транзисторов подсоединены к источнику входноi го сигнала и через диод - к общей шине. (Л /V 00 оо 00 со 4