Развертывающий преобразователь Советский патент 1989 года по МПК G06G7/12 

ф1/г/

Изобретение относится к усилитель устройствам, работающим в автоколебательном режиме, с аиротно-им- пульсньм преобразованием сигнала.

повышение поме

Цель изобретения хоустойчивости.

На фиг.1 изображена функциональна схема раэвертьшающего преобразовате- ;ля; на фиг„2 - временные диаграммы сигналов.

На фигс.1 обозначены первьй, второ и третий резделительные трансформаторы 1-3, первые обмотки 1,, 2, и 3., вторые обмотки 1, 2, и 3.,, первый, второй и третий токоограгшчительные резисторы 4-6, первый, второй и третий релейные блоки 7, 8 и 9, первый, второй и третий блоки 10, 11 и 12 ди 1гностирования, первьй, второй и тре тий переключатели 13, 14 и 15, пер- 5ьй, второй и,третий разделительные 1сонденсаторы 16, 17 и 18, четвертый, | 1ятьм и шестой переключатели 19, 20 и 21, шина 22 нулевого потенциала, первая и вторая входные шины 23 и , выход 25, сумматор 26, пропорционально-дифференцирующий элемент 11 и демодулятор 28. I Блоки 10, 11 и 12 диагностирова- .иия выполняются в виде соединенных зрследовательно пропорционально-дифференцирующего элемента 27 и демодулятора 28.

Первый, второй и третий релейные ешоки 7, 8 и 9 вьшолнены с инверти- рующей петлей гистерезиса с порогами срабатывания ±В, вькодной сигнал которых меняется дискретно в пределах

MO

I Срабатывание переключателей 13-15 и 19-21 происходит при наличии на их правляющих входах сигнала 1. Сум- йатор 26 имеет единичный коэффициент «ередачи. Второй и третий релейные блоки 8 и 9 имеют вход блокировки Действие на котором сигнала 1 обеспечивает перевод релейного блока в Статическое состояние +А независимо (Ьт наличия сигнала на его информационном входе.

На фиг.2 обозначены: R(t) - сопротивление источника сигнала, включенного между первой и второй входными шинами и 24, Y(t) выходной сигнал первого р елейного блока 7j Y(t) - напряжение Hia первом токоограничительном резис 4j Yj(t) - выходной сигнал пропорционально-дифференцирующего эле

25

0

«

,5 ,„

5

мента 27;, Yg(t) - выходной сигнал демодулятора 28, Yg(t)i Y,(t) - выходные сигналы второго и третьего релейных блоков 8 и 9, t,,t - моменты времени изменения входного сигнала.

Развертывающий преобразователь работает следуюш;им образом..

Преобразователь содержит три иден- тичньгк автоколебательных канала. Пер- вьй состоит из первого разделительного трансформатора 1, первого токо- ограничительного резистора 4, первого релейного блока 7, второй канал состоит из второго разделительного трансформатора 2, второго токоограничи- тельного резистора 5, второго релейного блока 8, третий канал.состоит из третьего разделительного трансформатора 3, третьего токоограничитель- ного резистора 6, третьего релейного блока .9. Первый канал является рабочим, остальные - резервными.

Контроль за работоспособностью каналов осуществляется с помощью первого, второго и третьего блоков 10-12 диагностирования,

Рассмотрим работу первого автоколебательного канала.

При включении первьй релейньй блок 7 устанавливается в одгЛ. из устойчивых состояний, например +А (фиг,2У). Под действием сигнала ) напряжение на первом токоограничительном резисторе 4 изменяется-- в положитель- ном направлении до тех пор, пока вьшолняется условие

Y/t),

(1)

что приводит к переключению второго релейного блока 8 в противоположное состояние - А (фиг.25). Начинается процесс перемагничивания первого разделительного трансформатора 1, кото- рьй длится до тех пор, когда

YT(t)6B,

(2)

первьй релейньй блок 7 вновь переключается, и процесс повторяется. В результате на выходе первого релейного блока 7 формируется биполярньй сигнал типа меавдр со средним за интервал дискретизации нулевым значением.

Пропорционально-дифференцирующий элемент 27 передает переменную составляющую выходных импульсов релейных блоков практически без искажений (фиг,26). В демодуляторе 27 сигнал

3

Ya(t) (фиг.26) выпрямляется и при. необходимости дополнительно фильтруется (фиг.2г). Таким образом, формируется сигнал 1, свидетельствукадий о рабо- g тоспособности соответствуклцего автоколебательного канала.

При работоспособности первого автоколебательного канала сигнал

второй обмотки 12 работает в режиме холостого хода. Постоянная времени первого разделительного трансформатора 1 при этом наибольшая, а частота автоколебаний - минимальная (фиг.26).

В интервале t,-с t : t (фиго2о) R(t) мало и вторая обмотка 1 шунти-колеоательного кан.с. ... п... ,РУется первьп. разделительнь« ковденвьп ода первого блока диагностирова-ю сатором 16, что переводит первыиразCDLAi M i „i., ,,,„, ттла ЧГ ЛпПМЯТПП 1 Я D еЖИМ

ния 10 подается на вход блокировки второго и третьего релейных блоков 11 и 12 и принудительно фиксирует их в статическом состоянии +А (фиг.2)о

Таким образом, работа peseipBHbix каналов в автоколебательном режиме в ряде случаев нецелесообразна, так как это ухудшает показатели их надежности. Очевидно, что если не преследуется цель высокой готовности резерва, то желательна его работа в статическом состоянии.

Во-вторых, разделительные транс- форматоры 1-3 являются приемниками электромагнитных импульсных помех, что при определенных условиях может приводить к выходу из строя входных цепей релейных блоков 7-9. При работе второго и третьего редейных блоков

-.

8 и 9

провода второго и третьего разделительных трансформаторов 2, 3 и входное сопротивление резервных каналов резко уменьшается. Это влечет за со- бой улучшение их помехоустойчивости и уменьшает вероятность неисправности из-за внешних наводок.

Когда второй и третий релейные блоки 8 и 9 фиксированы в состоянии +А, выходной сигнал второго и третьего блоков 11 и 12 диагностирования равен нулюо Переключатели 14, 15, 20 и 21 находятся в состояниях, показан ных на фиг.1, а замыкающие контакты первого и четвертого переключателей 13 и 19 замыкаются, подключая первый автоколебательный канал к входным шинам 23 и 24 и к выходу 25.

Сопротивления разделительных кон15

делительный трансформатор 1 в режим короткого замыкания. Постоянная времени интегратора, роль которого выполняет разделительный трансформатор 1, уменьшается, а частота импульсов f(t ) увеличивается (фиг.25).

Принцип действия резервных каналов при нулевом уровне сигнала на. выходе второго и третьего блоков 11 и 12 20 диагностирования аналогичный.

Предположим:, что первый релейный блок 7 по неисправности перешел в статическое состояние. В этом случае сигнал на выходе первого блока 10 диагностирования принимает значение О и первый и четвертый переключатели 13 и 19 переключаются в исходное состояние, которое показано на фиг.1.

Отсутствие напряжения на входе

25

iporo и третье и рс 1сппв1л. л.„.

происходит насыщение магнито- до блокировки второго релейного блока а

. ....л n.v 4rj-tm f fxi1lXt3l,TV Я ДФ ПКП.

вызывает режим устойчивых автоколебаний во втором такте и появление 1 на выходе второго блока 11 диагностирования. В результате входные шины 23 и 24 и выход 25 подключаются к второму автоколебательному каналу. Выходной сигнал 1 через сумматор . 26 фиксирует первый релейный блок 9 в состоянии +А, препятствуя тем самым работе третьего канала в автоколебательном режиме. В случае неработоспособности второго автоколебательного канала выходной сигнал сумматора 26 равен нулю ив работу включается третий автоколебательный каня i.

Более высокая помехоустойчивость достигается за счет того, что второй и третий разделительные трансформаторы 2 и 3, выполняющие функцию интегрирующего звена, работают в режи40

45

денсаторов 16-18 для частоты автоко-.. ,-- -- лебаний малы, а их функциональное на- 50 „е насьш1ёния магкитопровода.

значение заключается в устранении постоянной составляющей со стороны источника входного сигнала на вторуе обмотки разделительных трансформаторов 1-3;

Формула изобретения Развертывающий преобразователь,

е содержащий первый, второй и третий эь-

разделительные трансформаторы, первый и второй выводы первой обмотки каждого их которых соединены соответст- (венно с информационным входом и с

При достаточно.большом значении R(t) (фиг.2а, t-ct,) первый разделительный трансформатор 1 со стороны

5895

g второй обмотки 12 работает в режиме холостого хода. Постоянная времени первого разделительного трансформатора 1 при этом наибольшая, а частота автоколебаний - минимальная (фиг.26).

В интервале t,-с t : t (фиго2о) R(t) мало и вторая обмотка 1 шунтисатором 16, что переводит первыираз„i., ,,,„, ттла ЧГ ЛпПМЯТПП 1 Я D еЖИМ

делительный трансформатор 1 в режим короткого замыкания. Постоянная времени интегратора, роль которого выполняет разделительный трансформатор 1, уменьшается, а частота импульсов f(t ) увеличивается (фиг.25).

Принцип действия резервных каналов при нулевом уровне сигнала на. выходе второго и третьего блоков 11 и 12 диагностирования аналогичный.

Предположим:, что первый релейный блок 7 по неисправности перешел в статическое состояние. В этом случае сигнал на выходе первого блока 10 диагностирования принимает значение О и первый и четвертый переключатели 13 и 19 переключаются в исходное состояние, которое показано на фиг.1.

Отсутствие напряжения на входе

„.

блокировки второго релейного блока а

блокировки второго релейного блока а

. ....л n.v 4rj-tm f fxi1lXt3l,TV Я ДФ ПКП.

вызывает режим устойчивых автоколебаний во втором такте и появление 1 на выходе второго блока 11 диагностирования. В результате входные шины 23 и 24 и выход 25 подключаются к второму автоколебательному каналу. Выходной сигнал 1 через сумматор . 26 фиксирует первый релейный блок 9 в состоянии +А, препятствуя тем самым работе третьего канала в автоколебательном режиме. В случае неработоспособности второго автоколебательного канала выходной сигнал сумматора 26 равен нулю ив работу включается третий автоколебательный каня i.

Более высокая помехоустойчивость достигается за счет того, что второй и третий разделительные трансформаторы 2 и 3, выполняющие функцию интегрирующего звена, работают в режи

.. ,-- -- „е насьш1ёния магкитопровода.

Формула изобретения Развертывающий преобразователь,

е содержащий первый, второй и третий эь-

разделительные трансформаторы, первый и второй выводы первой обмотки каждого их которых соединены соответст- (венно с информационным входом и с

выходом соответствующего релейного Влока, к выходу каждого релейного яблока подключен вход соответствующе блока диагностирования, первый .вывод первой обмотки каждого из разделительных трансформаторов че- рез соответствукщий токоограничител |ньй резистор соединен с шиной нуле JBoro потен1щала, к первому выводу второй обмотки каждого из разделительных трансформаторов подключена первая обкладка соответствующего раделительного конденсатора первый, второй и третий переключатели, выход первого релейного блока соединен с замыкающим контактом первого переключателя, переключающий контакт которого является выходом развертывающего fipe обр а зова теля, размыкающий контакт первого переключателя соединен с пе- )еключающим контактом второго пере- слючателя, замыкающий контакт которого соединен с выходом второго релейного блока, размыкающий контакт вто- )ого переключателя подключен к пере- :слючающему контакту третьего переключателя, замьпсающий контакт которого соединен с выходом третьего релейно- о блока, размыкающий контакт третье о переключателя подключен к шине нулевого потенциала, выходы первого, иторого и третьего блоков диагностирования соединены с управляющими вхо Дами соответственно первого, второго И третьего переключателей, сумматор, К первому и второму входам которого

0

5

0

5

0

5

подключены выходы соответственно первого и второго блоков диагностирования, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены четвертый, пятьй и шестой переключатели, причем размыкающий контакт четвертого переключателя соединен с переключающим контактом пятого переключателя-, раз- мыкакнций контакт которого подключен к переключающему контакту шестого переключателя, размыкающий контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, переключакщий контакт четвертого переключателя является первой входной шиной развертывающего преобразователя, второй входной шиной которого являются соединенные вторые вьшоды вторьк обмоток первого, второго и третьего разделительных трансформаторов, замыкающие контакты первого, второго и третьего переключателей соединены с вторыми обкладками соответственно первого, второго и третьего разделительных конденсаторов, выход первого блока диагностирования подключен к управляющему входу четвертого переключателя и к входу блокировки второго релейного блока, выход второго блока диагностирования соединен с управляющим входом пятого переключателя, выход третьего блока диагностирования подключен к управляющему входу шестого переключателя, выход сумматора соединен с входом блокировки третьего релейного блока.

в

rft)

Wf)

Изобретение относится к усили- тельньм устройствам, работающим в .автоколебательном режиме, с широтно- импульсньм преобразованием сигнала. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Развертьшающий преобразователь содержит первый, второй и третий разделительные трансформаторы 1,2 и 3 с первыми и вторыми обмотками 1, 2.,, 3, и 1, 2, 3, первый, второй и третий токоограни- чительные резисторы 4, 5 и 6, первый, второй и третий релейные блоки 7, 8 и 9 первый, второй и третий блоки диагностирования 10, 11 и 12, первьй, второй и третий переключатели 13, 14 и 15, первый, второй и третий разделительные конденсаторы 16, 17 и 18, четвертьй, пятый и шестой переключатели 19, 20 и 21, шину нулевого потенциала 22, первую, вторую входные шины 23 и 24, выход 25, сумматор 26. Повьш1ение помехоустойчивости достигается за счет работы второго и третьего разделительных трансформаторов 2 и 3 в режиме насыщения магнито |СЛ провода. ил.

г а

о

t

фиг. 2