Устройство для моделирования тиристора Советский патент 1985 года по МПК G06G7/62 

11 Изобретение относится к вычислительной технике и быть испольэовано в аналоговых и гибридных вычислительных машинах при моделировании вентильных преобразователей. Известно устройстве для моделирования тиристоров с выделением тока вентильной ветви моделируемого преобразователя или тока тиристора на выходе операционного усилителя с .нелинейной обратной связью jlj Недостатком этого устройства явля ется Невысокая точность, которая определяется динамической погрешностью электромагнитного реле, входящего в его состав. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования тиристора, содержащее: рперационньй усилитель, к суммирующей точке которого подклюЧен входной резистор, а в цепь обратной связи операционного усилителя вве ден транзистор, эмиттер которого подключен к суммирующей точке операционного усилителя, база - к его выходу, а коллектор транзистора соединен с источником управляющего напряжения И .. Недостатками известного устройства являются сравнительно низкий диапазон изменения выходного напряжения, определяющийся допуст№ М напряжением перехода база - эмиттер транзистора, и снижение точности моделирования закрытого состояния реального тиристора из-за падения напряжения на пере ходе база - эмиттер проводящего транзистора. Цель изобретения - повьппение точности моделирования. Поставленная цель достигается тем что устройство для моделирования тиристора, содержащее источник управляющего напряжен11Я5 ключевой транзистор, токозадающий резистор и операционльй усилитель, вход которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадающего резистора, другой вывод которого является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, содержит три коммутирующих диода, два из которых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и 6 мезкду входом операционного усилителя и его выходом, третий коммутирующий диод подсоединен одним выводом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой вывод является выходом устройства. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит операционный усилитель 1, токозадающий резистор 2, источник 3 управляющего напряжения, ключевой транзистор 4, первый коммутирующий диод 5, второй коммутирующий диод 6, третий коммутирующий диод 7. К входу операционного усилителя 1 подключены токозадающий.резистоо 2 и эмиттер ключевого транзистора 4. Коллектор ключевого транзистора 4 соединен с выходом источника 3 управляющего напряжения, коммутирующий диод 5 включен между базой ключевого транзистора 4 и выходом операционного усилителя 1. Коммутирующий диод 6 включен между входом и выходом операционного усилителя 1 согласно коммутирующему диоду 5. Коммутирующий диод 7 включен между входом операционного усилителя 1 и выходом устройства. Устройство для моделирования тиристора работает следующим образом. На информационный вход устройства подается изображение напряжения на реальном тиристоре, а на выходе формируется изображение тока. Управление осуществляется подачей положительных импульсов от источника 3 управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4, работающего в инверсном режиме. Подача положительного напряжения на коллектор ключевого транзистора 4 соответствует отсутствию сигнала управления, а снятие положительного напряжения с коллектора ключевого транзистора 4 - наличию сигнала управления для устройства. При подаче положительного управляющего напряжения на коллектор ключевого транзистора 4 коммутирующие диоды 5 и 6 находятся в открытом состоянии, а коммутирующий диод 7 в закрытом состоянии, независимо от полярности входного сигнала. На выходе операционного усилителя 1 появляется отрицательное нaпpяжeн KJJ рав3ное по величине напряжению на откры том коммут1фую1цем диоде 6, которое отсекается от выхода устройства коммутирующим диодом 7. В результат напряжение на выходе равно нулю, и устройство моделирует закрытое состояние тиристора. При отрицательном напряжении на входе устройства и снятии положител ного управляющего напряжения с кол лектора ключевого транзистора 4 коммутирующие диоды 5 и 6 закрывают ся, а коммутирукяций диод 7 открывается положительным сигналом с выхо да операционного усилителя 1. На вы ходе чустройства появляется напряжение, соответствующее изображению реального тока тиристора, и устройство моделирует открытое состояние тиристора. Положительный сигнал с выхода оп рационного усилителя поддерзЬшает в закрытом состоянии коммуткрукяцкй диод 5, ключевой транзистор 4 и ком мутирукяций диод 6 и при подаче поло жительного управлякщего напряжения на коллектор ключевого транзистора до момента достижения напряжением 664 на выходе операционного усилителя 1 нулевого уровня. Закрытое состояние коммутирующего диода 5 препятствует пробою перехода база - эмиттер кЛючевого транзистора 4 при положительном сигнале с выхода операционного усилителя 1, который может быть значительно больше допустимого напряжения база - эмиттер ключевого транзистора 4. При постоянно снятом напряжении управления устройство моделирует ветвь преобразователя с диодом. При изменении типа проводимости транзистора, полярности управляющего напряжения и изменении полярности включения коммутирующих диодов на выходе устройства появляется отрицательное напряжение, соответствующее изображению реального тока тиристора. Введение в предлагаемое устройство для моделирования тиристора коммутирующих диодов повышает выходное напряжение устройства до допустимого уровня, который определяется типом операционного усилителя, например до ±100 В, повышает точность моделирования ветви преобразователя при .закрытом состоянии тиристора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТИРИСТОРА, содержащее источник управляющего напряжения, ключевой транзистор, токозадакяций резистор и операционный усилитель, вход которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора и к одному из выводов токозадающего резистора, другой вывод которого является информационным входом устройства, коллектор ключевого транзистора соединен с выходом источника управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности моделирования, оно содержит три коммутирующих диода, два из которых включены согласно соответственно между базой ключевого транзистора и выходом операционного усилителя и между входом операционного усилителя и его (Л выходом, третий коммутирующий диод подсоединен одним вьгоодом к выходу операционного усилителя встречно по отношению к первым двум коммутирующим диодам, а его другой вывод является выходом устройства. со Од Од