Устройство для управления вибрационными установками Советский патент 1985 года по МПК G05D19/02 

1 Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройс вам для управления вибрационными установками. Цель изобретения - повьшение ста бильности частоты выходного сигнала устройства. На чзртеже приведена блок-схема предложенйого устройства. Устройство для управления вибрационными установками содержит генератор 1 фиксированной частоты, гене ратор 2 переменной частоты, первый смеситель 3, формирователь 4 времен ного интервала, первый и второй делители 5 и 6, второй смеситель 7, фильтр 8 нижних частот, усилительограничитель 9, интегратор 10. Кроме того, на чертеже показано вьтолнение первого смесителя 3 из D-триг гера 11 и третьего делителя 12, а также выполнение формирователя 4 временного интервала в виде D-триггеров 13 и 14 и счетчика-делителя 15 Установка в предложенное устройство дискретного первого смесителя позволяет предельно упростить этот смеситель и одновременно повысить стабильность его работы, так как в генераторе 1047 для этой цели используется аналоговый смеситель на 7 транзисторах, пассивный ФНЧ и усилитель-формирователь на 7 тран зисторах. Устройство работает следукицим образом. Сигналы с выходов генератора 1 фиксированной частоты и генератора 2 переменной частоты делятся делителями 5 и 6 частоты, смешиваютсц во втором смесителе 7 и разностный сигнал с выхода смесителя 7 через фильтр 8 нижних частот поступает на усилитель мощности вибровозбудителя. Для повыгаения стабильности часто ты выходного сигнала устройства в н го введены дискретн первьй смеситель 3 и формирователь 4 временного интервала. Генератор 1 фиксированной частоты вырабатьшает напряжение в виде меандра, которое поступает на первы вход первого смесителя 3 и на такто вый вход формирователя временного интервала. Генератор 2 переменной н4&тоты вырабатывает напряжение в вцце меандра с изменякицейся частото 922 которое поступает на второй вход первого смесителя 3. Смеситель 3 выполнен из последовательно соединенных D-триггера 11 и делителя 12 частоты. Таким образом, на входы С и D такого триггера поступают напряжения сигналов в виде меандров с частотами соответственно f, от генератора 1 и fn.от генератора 2. Вследствие изменения частоты f, тактирующие фронты импульсов на Свходе совпадают попеременно то с положительными полупериодами импульCOB на D-входе, то с отрицательными полупериодами импульсов на D-входе, то с отрицательными полупериодами этих импульсов. D результате на выходе триггера 11 выделяются импульсы с частотой, равной разности частот fm И f , Т.е. f fa, - д. Дпя повышения стабильности выходной частоты зтот импульсный сигнал делится в делителе 12 на число, приемлемое для выбранного диапазона, а общем случае на р. При этом выходная частота смесителя 3 понижается в р раз и нестабильность фронтов выходных импульсов не сказывается на работе формирователя 4 временного интервала С выхода первого смесителя 3 импульсное напряжение с частотой fi -S поступает на управляющий вход формирователя 4 временного интервала. Формирователь 4 по командному импульсу с управляющего входа формирует из тактовой последовательности с частотой fa, импульс длительности С - , где q - коэффициент деления в сч етчике-делителе 5, с частотой повторения f . Для нормальной работы формирователя 4 выполняется соотношение т f та Формирователь 4 работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 13 находится в единичном состоянии, а триггер 14 - в нулевом состоянии. На С-вход первого триггера 13 поступакт управляющие импульсы с выхода первого смесителя 3 и в момент их прихода триггер 13 переводится в нулевое состояние. Инверсный выход триггера 13 соединен с первым входом счетчика-делителя 15, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с частотой fip, В счетчике-делителе 15 осуществляется деление импульсов тактовой частоты на коэффициент, в : общем виде равньй q. Сигнал с выхода счетчика-делителя 15 перебрасывает триггер 13 в единичное состояние по S-входу. Так как инверсный выход триггера 13 соединен с D-входом триггера Н, а на С-вход триггера 14 поступают тактовые импульсы, то длительность импульса, снимаемого с инверсного выхода этого триггера, определяется коэффициентом пересчета q счетчика-делителя 15 и частотой ф генератора фиксированной часС выхода формирователя А временного интервала импульсы калиброванной длительности с частотой повторения f, поступают на усилитель-ограни читель 9, где они калибруются по амплитуде. С выхода усилителя-ограничителя 9 калиброванные по длительности и амплитуде импульсы поступают на сигнальный вход интегратора 10, на управляющий вход которого подает ся напряжение либо с потенциометра ручной регулировки частоты, либо от генератора пилообразного напряжения развертки частоты, либо от генератора пилообраэного напряжения раэвертки частоты (на чертеже не показаны) . Так как среднее значение напряжения калиброванных по амплитуде и длительности импульсов прямо пропорционально частоте их следования, на выходе интегратора 10 ввделяется управляющее напряжение, значение которого зависит от разности средних значений напряжений на входах интегратора 10, т.е. от разности установленной и действительной частот. Это управляющее напряжение подается на вход генератора 2 переменной частоты и изменяет его частоту таким образом, чтобы уменьшилась разница между установленной и действительной частотами V Наличие интегратора 10 в цепи управления частотой позволяег получить нулеву ояибку статического регулирования.

1. УСТРОЙСТВО ДОЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИОННЬМИ УСТАНОВКАМИ, содержап ее генератор фиксированной частоты, выход которого подключен к первому входу первого смесителя и через первый делитель частоты - к первому входу второго смесителя, генератор переменной частоты, выход которого подключен к второму входу первого смесителя и черезвторой делитель частоты - к второму входу второго смесителя, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом устройства, интегратор, выход которого соединен с управляющим входом генератора переменной частоты, и усилитель-ограничитель, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходного сигнала устройства, оно содержит формирователь временного интервала, подключенный управляющим входом к выходу первого смесителя, тактовьи входом - к выходу генератора фиксированной частоты, а выходом - к входу усилителя-ограничителя, выход которого соединен с входом интегратора. 2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что в нем формирователь временного интервала содержит два D-триггера и счетчик-делитель, причем управляющий вход форми(Л рователя временного интервала соединен с С-входом первого D-триггера, выход которого подключен к D-входу второго D-триггера и к первому входу счетчика-делителя, выход которого соединен с S-входом первого D-триггера, С-вход второго D-триггера и О) второй вход счетчика-делителя подклю ч1 чены к тактовому входу формирователя СП временного интервала, а выход второго D-триггера связан с выходом формирователя временного интервала.

С

1

I ifJTr: ipErL.Jiif;

I

л

п

Г5

в

Amf/

о-

JiX

1