Развертывающий усилитель Советский патент 1987 года по МПК G06G7/12 

фиеА

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

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости работы.

На фиг.1 изображена функциональная схема развертывающего усилителя; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы сигналов.

. обозначены первый и второй сут 1маторы 1 и 2, первый и второй интеграторы 3 и 4, релейный элемент 5, формирователь 6 импульса, вход 7, выход 8.

На фиг.2 и 3 обозначено: x(t) - сигнал на входе 7; У(t) - сигнал на выходе первого интегратора 3; у(t) - сигнал на выходе второго интегратора 4; y(t ) - сигнал на выходе второго сумматора 2; ) - сигнал на выходе релейного элемента 5; у,(t) - сигнал на выходе формироti интервалы Т„

вателя 6 импульса;

развертывающего преобразования; , TO - интервалы дискретизации импульсов на выходе 8.

Развертывающий усилитель работает следующим образом.

Первый сумматор 1, первый интегратор 3, второй сумматор 2 и ре тейный элемент 5 образуют автоколебательный частотно-широтно-импульсный контур. При отсутствии второго интегратора 4 и формирователя 6 импульса, на выходе первого интегратора 3 формируется пилообразное напряжение (фиг.2а, пунктир) с интервалом дискретизации

На вьпсоде релейного элемента 5 формируется последовательность прямоугольных импульсов, среднее значение

ся.

В интервале t (фиг.За) выходной

которых за период автоколебаний равно 45 однако его частота резко увеличивает- .нулю.

Каскад, состоящий из второго интегратора 4 и формирователя 6 импульса, формирует вспомогательную развертывающую функцию с периодической установкой нулевых начальных условий.

Под действием выходного сигнала релейного элемента 5, например, отрицательной полярности (фиг.2а) выходное напряжение второго интегратора 4 нарастает в положительном направле- ,нии со скоростью, определяемой его постоянной, времени.

сигнал второго интегратора 4 нарастает в положительном направлении, а в

50 интервале t - в отрицательном (фиг.Зв). Учитывая , что t tg на выходе второго интегратора 4 появляется постоянная составляющая, которая по истечении определенного чис55 ла периодов автоколебаний компенсируется за счет смещения выходного сигнала первого интегратора 3 (фиг.Зв, пунктир), причем в сторону, противоположную знаку постоянной

525082

С помощью второго сумматора 2 основная (фиг.2в, пунктир) и вспомогательная (фиг.2в) развертки сумми( руются. Это приводит к резкому увеличению производной результирующей развертывающей функции на выходе второго сумматора 2 (фиг.2а), причем без уменьшения постоянной времени перво10 го интегратора 3. В результате этого переключения релейного элемента 5 происходят раньше. В момент времени изменения знака сигнала на выходе 8 формирователь 6 импульса формирует

15 импульс обнуления второго интегратора 4 СФИГ.26, в), после чего начинается очередной цикл развертывающего преобразования.

При отсутствии сигнала на входе

20 7 на выходе 8 формируется последовательность импульсов с нулевым средним значением (фиг.2а), причем условие

Т Q л Т достигается без уменьшения порогов переключения релейного элемента 5 и постоянной времени первого

интегратора 3. В результате повышение частоты автоколебаний достигается без ущерба для помехоустойчивости. При наличии сигнала на входе 7

(фиг.Зг, момент t,,) в отсутствии второго интегратора 4 и формирователя 6 импульса траектория движения развертки на выходе первого интегратора 3 соответствует пунктиру c-d-e

(фиг.За), причем в интервале несовпадения знаков сигналов на входах первого сумматора 1 производная сигнала на выходе первого интегратора 3 уменьшается, а в интервале совпадения знаков этих сигналов возрастает.

При подключении второго интегратора 4 и формирователя 6 импульса час- тотно-широтно-импульсный характер сигнала на выходе 8 сохраняется.

ся.

одна

В интервале t (фиг.За) выходной

сигнал второго интегратора 4 нарастает в положительном направлении, а в

50 интервале t - в отрицательном (фиг.Зв). Учитывая , что t tg на выходе второго интегратора 4 появляется постоянная составляющая, которая по истечении определенного чис55 ла периодов автоколебаний компенсируется за счет смещения выходного сигнала первого интегратора 3 (фиг.Зв, пунктир), причем в сторону, противоположную знаку постоянной

составляющей пилообразного напряжения на выходе второго интегратора Д. Как правило, время окончания переходного процесса не превьшает 2-3 периодов автоколебаний. При этом результирующая частота импульсов на выходе 8 существенно возрастает без снижения постоянной времени первого интегратора 3, которая определяет уровень помехоустойчивости.

Формула изобретения

Развертывающий усилитель, содержащий первый сумматор, выход которого подключен к сигнальному входу первого интегратора, релейный элемент, выход которого является выходом развертывающего усилителя и соединен

с первым входом первого сумматора, второй вход которого является входом развертывающего усилителя, формирователь импульса, отличающий с я тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в него введены второй сумматор и второй интегратор, причем выход первого интегратора

подключен к первому входу второго сумматора, к второму входу которого подключен выход второго интегратора, выход второго сумматора соединен с входом релейного элемента, к выходу

которого подключены сигнальный вход второго интегратора и вход формирова теля импульса, выход которого соединен с входом сброса второго интегрв тора.

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости. Развертьшающий усилитель содержит первый и второй сумматоры 1 и 2, первый и второй интеграторы 3 и 4, релейный элемент 5, формирователь импульса 6. Развертывающий усилитель работает в автоколебательном режиме с частотно-широтно-импульсной модуляцией сигнала, причем частота колебаний повышена без уменьшения постоянной времени первого интегратора 3. 3 ил.

фие.2