Формирователь модуля сигнала Советский патент 1987 года по МПК H03D1/00 

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может быть использовано для построения прецизионных схем управляемых формирователей переменного напряжения в постоянное.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования выходной характеристики формирователя модуля сигнала и повышение его точности путем исключения зоны нечувствительности при малых входных напряжениях.

На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема предлага- емого формирователя модуля сигнала; на фиг. 2 и 3 - графики зависимости выходного напряжения выпрямителя от знака и уровня напряжений на его вхо- дах; на фиг. 4 - график аналогичных фиг. 2,(И 3 зависимостей для формирователя модуля сигнала.

Формирователь модуля сигнала содержит инвертор 1, первьй 2 и второй 3 выпрямители, сигнальный 4 и управляющий 5 входы.

Каждый выпрямитель 2(3) содерлсит трехплечий мост 6, первый 7 и второй 8 резисторы, диоды 9.

Формирователь модуля сигнала работает следующим образом.

Передаточная функция выпрямителя 2 или 3 определяется следуюнщм выражением:

-8ЫУ

Из этого выражения следуют выводы, что полярность выходного напряжения выпрямителя е,, определяется одно- полярностью входного е 0у и управляющего напряжений; уровень выходного напряжения выпрямителя равен минимальному из двух напряжений на его входах; при равенстве 0 хотя бы одного из двух напряжений на его входах, выпрямитель реализует ключевой элемент с нулевым напряжением на выходе; при разной полярности напряжений на входах выпрямителя он реализует ключевой элемент с ,,(,

Физически, это выражение обьясня- ется следующим образом. В исходном состоянии (е. , е 0„), диоды 9 в

Вх

vnp

ветвях трехплечено моста 6 находятся в проводящем состоянии, а максимальнов значение тока через резисторы и 8 определяется выражением

E-e.jip Г.7

при

5-

-пргде Е - напряжение источника напряжения относительно общей нулевой шины;

падение напряжения на открытом диоде 9. Это значение тока I(,,OIKC Р Р венстве электрических характеристик диодов 9, равномерно распределяется между тремя ветвями трехплечего моста.

Диоды 9 в первой и второй ветвях трехплечего моста являются взаимными ограничителями по отношению друг к другу напряжения на выходе вьтрями- теля.

Для случая, когда е., , е.рпр З: О и ( |e(jpp| , выходное напряжение выпрямителя (е д;,, ) не ограничивается на уровне минимгшьного по модулю одного из двух напряжений, а полностью с коэффициетом передачи передается на выход при условии выбора номинала резисторов 7, 8 в соответствии с выражением .

, ..

1

6Ь1«- ««КС

R RH тр ,

.ргде К - номинал резистора 7, 8;

номинал: нагрузочного резистора;

напряжение источника напряжения относительно общей нулевой шины;

падение напряжения на открытом диоде моста. Линейные соотношения между входным и выходным напряжениями в схеме сохраняются до значения выходного напряжения равного е ,. „C,KC При этом значения токов через рези:сторы 7 и 8 будут определяться следующими выражениями:

Для

SBX и Btix- м ИКС

т -lzl§I i§iyi: S i 0-7- R

Т . .-412.

к

ICB .IOTВ случае оДнополярности напряжений на входах схемы, но их неравенства I е 1е.р1 , значение минимального, по модулю напряжения на одном

из входов моста определяет текущее значение уровня выходного напряжения

При е или , выходное напряжение схемы не изменит своего исходного нулевого значения при изменениях .уровня и полярности большего по модулю напряжения, а схема реализует ключевой элемент с нулевым потенциальным выходом.

В случае разнополярности напряжений на входах схемы (б., е 0), диоды в выходной ветви моста переходят в запертое состояние, а схема реализует ключевой элемент с выходным сопротивлением

R со ,

&ЫХ

Для реализации модульной выходной характеристики, знак выходного напряжения которого определялся бы только знаком управляющего напряжения без изменения полярности подключения выводов диодов, необходимо использовать схему (фиг. Г), содержа- щую два вышеописанных выпрямителя и инвертор.

. Передаточная функция предлагаемого формирователя модуля сигнала (фиг. 1) определяется следуюшзим выражением :

+eg при- и 1еч,пр ;

+еу„рпри 0;eg : О и |e,пpU

-eg при 0;ед 0 и tegyl ;

и Uvnp е ;з5

О при е,,пр иливцх 0 и |ev,nbl или 1е,,.

Из этого выражения следуют выводы (фиг. 4), что полярность выходного напряжения формирователя модуля сиг- нала определяется только знаком управляющего напряжения; уровень выходного напряжения формирователя модуля сигнала равен минимальному по модулю из двух напряжений одного зна- ка на его входах; при равенстве 0 хо- хотя бы одного из двух напряжений5

,,

5

0

0

5

на его входах, формирователь модуля сигнала реализует ключевой элемент с нулевым напряжением на выходе.

Кроме вьплеперечисленного, передаточная функция формирователя модуля сигнала симметрична для положительной и отрицательной полярностей входного сигнала. Это объясняется открытым состоянием диодов в трехплечих мостах, начиная с уровня входного сигнала 0.

Форм ул а изобретен и я

Формирователь модуля, сигнала, содержащий последовательно соединенные инвертор и первый выпрямитель, второй выпрямитель, идентичный первому, вход которого подключен к входу инвертора, а выход - к выходу первого выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования выходной характеристики формирователя модуля сигнала и повышения его точности путем исключения зоны нечувствительности при малых входных напряжениях, каж- дьш выпрямитель выполнен в виде трех- цлечего моста, каждое плечо которого состоит из двух последовательно согласно включенных -диодов, средняя точка первого плеча является входом выпрямителя, средняя точка второго плеча является входом управления, выпрямителя , средняя точка третьего плеча является выходом вьтрямителя,пле7- чи включены параллельно, аноды диодов всех плеч, соединенные между собой, подключены через первый резистор к источнику напряжения положительной полярности, а соединенные между собой катоды диодов всех плеч подключены через второй резистор к источнику напряжения отрицательной полярности, входы управления выпрямителей- объединены.

Ilynpl ll8xl

lynp/-f1упр40

tSx

0

-f.2

Фиё.З

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и обеспечивает возможность регулирования выходной хар-ки устр-ва и повышение его точности путем исключения зоны нечувствительности при малых входных напряжениях, Устр-во содержит инйер- тор 1, выпрямители 2 и 3, сигнальный и управляющий входы 4 и 5. Каждый вьшрямитель 2(3) содержит трехплечий мост 6, резисторы 7 и 8., диоды 9. 4 ил. (Л с

i liynpl li},.

физ.

Составитель Г.Каракозов Редактор МоТовтин Техред В.КадарКорректор В.Бутяга

Заказ 3407/54 Тираж 901 Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.- 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,- г. Ужгород, ул. Проектная, 4