Развертывающий преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах,

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема развертывающего преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы сигналов,

На фиг. 1 обозначены первый, второй и третий сумматоры 1, 2 и 3, первый, второй и третий интеграторы 4, 5 и 6j первый, второй и третий релейные элементы 7, 8 и 9, первый:, второй и третий блоки диагностики 10, 11 и 12, первый, второй и третий ключевые элементы 13, 4 и 15, замыкающий и первый и второй размыкающие, контакты 16, 17 и 18 первого ключевого элемента 13, замыкающий и размыкающий контакты 19 и 20 второго ключевого элемента 14, замыкающий контакт 21 третьего ключевого элемента 15; вход 22 и выход 23.

На фиг. 2 и фиг. 3 введены обозначения :

11 (t) , UcCt) - выходные сигналы первого и второго интеграторов 4 и 5;

u(t) 5 (jo( вь;ходные сигналы первого и второго релейных элементов 7 и 8; ijjjj(t), y,|(t) - выходные сигналы первого, второго н третьего блоков диагностики 10, 11 и 12;

y.(t).

.(t)

выходные сигналы делителей частоты первого и второго блоков диагностики 10 и 11I

ijjj(t), y,j (t) - выходной сигнал пропорционально-дифференцирующих звеньев первого и второго блоков диагностики 10 и 11; 1|„. (t) - сигнал на выходе 23,

J DnJX

Развертывающий преобразователь работает следующим образом.

Первые сумматор 1, интегратор 4, релейный элемент 7 образуют первый канал преобразования входного сигнала. Вторые сумматор 2, интегратор 5, релейный элемент 8 образ уют второй канал преобразования входного сигнала. Третьи су матор 3, интегратор 6, релейный элемент 9 образ уют третий

348522

канал преобразования входного сигнала.

Первый, второй и третий каналы преобразования входного сигнала от;5 носятся к классу автоколебательных систем с частотно-широтно-импульсной модуляцией и име}от идентичный принцип работы.

А чплитуда выходного сигнала пер0 вого, второго и третьего интеграторов 4, 5 и 6 (сигнала развертки) нормируется порогами переключения первого, второго и третьего релейных элементов 7, 8 и 9, Пороги переклю.5 чения являются симметричными относительно нулевого уровня и равны + В . При отсутствии сигнала на входе 22 выходной сигнал первого релейного элемента 7 имеет среднее нулевое зна20 чение. Период автоколебаний каждого из каскадов преобразования сигнала управления определяется постоянной времени первого, второго и третьего интеграторов 4, 5 и 6 и порогами пе25 реключения первого, второго и третьего релейных элементов 7, 8 и 9.

Наличие сигнала на входе 22 вызывает изменение скважнос ) и и периода следования импульсов на выходах пер30 вого, второго и третьего релейных элементов 7, 8 и 9. При этом полезная составляющая импульсного потока пропорциональна величине сигнала на входе 2 2.

,,. Первый канал преобразования входного сигнала является ведущим, остальные каналы преобразования - резервные .

Диагностирование работоспособ40

ности каналов преобразования осуществляется первым, вторым и третьим

блоками диагностики 10, 11 и 12, каждый из которых содержит соединен- нь-е последовательпо делитель часто- ты, пропорционально-дифференцирующее

звено, демодулятор и низкочастотный

фильтр.

Постоянные времени низкочастотных фильтров выбираются из условия, что постоянная времени низкочастотного фильтра первого блока диагностики 10 меньше постоянной времени низкочастотного фильтра второго блока диагностики 11 и постоянной времени фильтра третьего блока диагностики 12.

При включении все три канала преобразования входного С тгнала входят

в режим устойчивых автоколебаний (фиг. 2а, г, е) , где t -: t, , а t, - момент времени включения контактов первого ключевого элемента 13. С учетом того, что первый блок диагностики 10 является более быстродействующим, сигнал на его выходе достигает уровня С быстрее, чем на выходах второго и третьего блоков диагностики 11 и 12 (фиг. 2 г, з). Поэтому при работоспособности всех трех каналов преобразования первыми срабатывают контакты первого ключевого элемента 13, и выход 23 подключается к выходу первого релейного элемента 7 (фиг. 2д),

Размыкание первого и второго размыкающих контактов 17 и 18 первого ключевого элемента 13 приводит к срыву автоколебаний в резервных каналах преобразования. Б результате выходные сигналы второго и третьего интеграторов 5 и 6 ( Ij.(t) на фиг. 2е) достигают насьпцения, а делители частоты второго и третьего блоков диагностики 11 и 12 переходят в статическое состояние (yj,(t) на фиг. 2ж). Это влечет уменьшение до нуля напряжений на выходах первого и второго блоков диагностики 11 и 12. Поэтому при работе основного канала преобразования входного сигнала обесточены второй и третий ключевые .элементы 14 и 15.

Предположим, что в момент времени tp первый канал преобразования входного сигнала оказался неработо- способнь м (фиг. За) и напряжение на выходе первого интегратора 4 достигло уровня 1)„. В этом случае первый релейный элемент 7 и делитель частоты первого блока диагностики 10 переходят в статическое состояние (фиг. За,б) и сигнал на выходе пер-- вого блока диагностики 10 уменьшается до нуля (фиг. Зв). В момент времени t (фиг. Зг) выходной сигнал первого блока диагностики 10 достигнет величины :i С , что влечет за собой возврат в исходное состояние контактов первого ключевого элемента 13 при котором во втором и третьем каналах преобразования возникают устойчивые автоколебания (фиг. Зд).

Второй блок диагностики 11 является более быстродействующим по сравнению с третьим блоком диагностики 12, поэтому сигнал на выходе второго

20

348524

блока диагностики 11 у„ (t) (фиг. Зз) достигнет уровня + С раньше, чем наступит момент -вьтолнения условия l|(t)iC , где lj,(t) - выходной 5 сигнал третьего блока диагностики 12. Поэтому замыкающий контакт 19 второго ключевого элемента 14 замыкается, а контакт третьего ключевого элемента 15 переходит в разомкнутое состоя 0 ние, что влечет за собой в момент времени t 3 подключение выхода 23 к выходу второго релейного элемента 8 (фиг. Зз,и) и срыв автоколебаний в третьем канале преобразования вход 2 ного сигнала. При работе второго канала преобразования размыкающий контакт 20 второго ключевого элемента 14 и замыкающий контакт 21 третьего ключевого элемента 15 находятся в разомкнутом состоянии.

Если второй канал преобразования входного сигнала также оказывается неисправным, размыкающий контакт 20 второго ключевого элемента 14 замы5 кается, выход третьего интегратора 6 подключается к входу третьего релейного элемента 9 и автоколебания возникают в третьем канале преобразования входного сигнала. Через некоторый интервал времени, определяемый постоянной времени третьего блока диагностики 12, выход 23 подключается к выходу третьего релейного блока 9.

Неисправность первого размыкаю- 5 щего контакта 17 первого ключевого элемента 13 приводит к тому, что во втором канале преобразования окажется невозможным режим автоколебаний и выход 23 через некоторый интервал времени через третий ключевой элемент 15 будет подключен к выходу третьего релейного элемента 9.

Формула изобретения

Развертывающий преобразователь, содержащий первый, второй и третий сумматоры, первьм, второй и третий интеграторы, первый, второй и третий релейные элементы, первый, второй и

0

0

5

0

третий блоки диагностики, первый ключевой элемент с замыкающим и первым и вторым размыкающими контактами, второй ключевой элемент с замыкающим и размыкающим контактами, третий ключевой элемент с замыкающим контактом, первые выводы замыкающих контактов ключевых элементов соединены и явля-ются выходом развертывающего преобразователя, первые входы первого, второго и третьего сумматоров соединены и являются Входом раэвертьюающего преобразователя, выход первого сумматора подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с входом первого релейного элемента, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, к входу первого блока диагностики и к второму выводу.замыкающего контакта первого ключевого элемента, выход второго сумматора подключен к входу второго интегратора, выход второго релейного элемента соединен с вторым входом второго сумматора и с входом второго блока диагностики, выход третьего сумматора соединен с входом третьего интегратора, выход третьего релейного элемента подключен к второму входу третьего сумматора и к входу третьего блока диагностики, первый вывод второго размыкающего контакта первого ключевого элемента соединен с первым выводом размыкающего контакта второго ключевого элемента, выход первого блока диагностики соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, выход второго блока диагностики подключен к управляющему входу второго ключевого элемента, выход третьего блока диагностики соединен с управляющим входом третьего ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повьщ1е- ния надежности работы, выход второго интегратора через первый размыкающий контакт первого ключевого элемента подключен к входу второго релейного элемента, выход которого соединен с вторым выводом замыкающего контакта второго ключевого элемента, выход третьего интегратора подключен к второму выводу второго размыкающего контакта первого ключевого элемента, второй вывод размь кающего контакта- второго ключевого элемента соединен с входом третьего релейного элемента выход которого подключен к второму выводу замыкающего контакта третьегг ключевого элемента.

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-им- пульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговы вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение надежности работы. Развертывающий преобразователь содержит первый, второй и третий сумматоры, в которых производится суммирование сигналов со входа и обратной связи в каждом из каналов. Каждый из сумматоров совместно с со- ответствую цим интегратором и релейным элементом образуют три канала, работающих в режиме автоколебаний. Выходные сигналы каждого из трех каналов поступают на соответствующие блоки диагностики, каждый из которых управляет работой соответствующих ключевых элементов. При исправности всех трех каналов работает первый из них, остальные имеют разомкнутую цепь положительной обратной связи. При неисправности работающего канала автоматически подключается один из резервных, что повышает надежность работы Преобразователя. 3 ил. СЛ