Развертывающий усилитель Советский патент 1989 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала, может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1183988.

Целью изобретения является повы- шение помехоустойчивости

На фцг.1 приведена функциональная схема развертывающего усилителя , на фиг.2 - временные диаграммы сигналов

Усилитель содержит первый и вто- рой сумматоры 1 и 2, интегратор 3, релейные элементы 4 - 4„, вход 5, выход 6, кольцевой счетчик 7, элемен ИЛИ 8, элементы ЗАПРЕТ 9, - 9h, блок 10 функции Логический порог, гене- ратор 11 импульсов, D-триггеры 121 12

n-t

элемент ИЛИ-НЕ 13,

На фиг02 приняты следующие обозначения:

t .работы;

0 - начальный момент времени ра-

±Bi±B7+B-j - пороги переключения релейных элементов 4 -

Ур, (t),Ург (t),yp5(t) - выходные сигналы релейных элементов 4j -

Q, -сигналы на входах регулировки порогов релейных элементов 4, - 4,j

выходные сигналы трех разрядов кольцевого счетчика 7

Развертывающий усилитель работает следующим образом

Первый и второй сумматоры 1 и 2 имеют единичный коэффициент передачи и неинвертирующую характеристику Вход-выход Ч

Q

5 0

5

0

Релейные элементы 4, - 4 h выполнены с неинвертирующей петлей гистерезиса и с симметричными относительно нуля порогами переключения, которые дискретно уменьшаются при наличии на входе регулировки порогов переключения сигнала Лог.

Кольцевой счетчик 7 осуществляет перенос одной кодовой 1 из предыдущего разряда в последующий. D-триггеры 2 - 12И, переключаются в состояние 1 при наличии сигналов на D- и С-входах

Генератор 11 импульсов при сигнале Лог о 0 на его управляющем входе формирует сигнал с заданным периодом, при наличии на управляющем входе период выходного сигнала дискретно уменьшается.

Выходное напряжение блока 10 функции Логический порог равно Лог. 1 только в том случае, когда в кольцевом счетчике 7 записано более одной Лог.Г.

При рассмотрении принципа работы ограничимся числом релейных элементов, равным 3 Считаем, что в исходном состоянии пороги переключения релейных элементов 4, - 43 удовлетворяют условию

IB, I |B«MB,|

(1)

При включении режима переключений (РП) и нулевом значении сигнала на входе 5 второй и третий релейный элементы 4 ± и 4 ъ устанавливаются в противоположные по знаку выходных сигналов состояния (фиг.2в,г), а режим автоколебаний возникает в канале первого сумматора 1, интегратора 3,

первого релейного элемента 4j, второго сумматора 2 (фиг02а,б)„ Сигнал на выходе 6 изменяется в пределах первой модуляционной зоны, значение которой ограничено амплитудой выходных импульсов первого релейного элемента 4, (фиг.2б). Частота импульсов на выходе 6 и их скважность зависят от амплитуды сигнала, подаваемого на вход 5 о По мере увеличения уровня сигнала на входе 5 происходит переориентация второго и третьего релейных элементов 42 и 43 в идентичное по знаку выходных сигналов состояние, что переводит режим работы во вторую модуляционную зону. Здесь полезная составляющая импульсов на выходе 6 также пропорциональна величине сигнала на входе 5 Число модуляционных зон зависит от числа релейных элементов, при этом в режиме автоколебаний всегда находится ре- лейный элемент с наименьшим значением порогов переключения, а другие релейные элементы работают в стационарном состоянии, знак которого определяется величиной и знаком сигнала на входе 5„

С помощью кольцевого счетчика 7 реализуется эстафетный режим релейных элементов

, 4П, когда каж30 сигнала, что влечет за собой форсированное передвижение кодовых Лог.1 в кольцевом счетчике 7 до момента его перехода в разрешенное состояние с

одной Лого1. После этого

дый из них последовательно преходит из статического режима в автоколебательный и наоборот. Настройка пред- 35 Јигнал на выходе блока 10 функции полагает наличие свободного уровня Логический порог равен Лог,1 и

преобразователь начинает работать с заданной частотой, определяемой геСУ, значение которого принимает порог включения того релейного элемента, на вход регулировки порогов переключения которого подан сигнал Лог.1.

При наличии в кольцевом счетчике 7 одной кодовой ЛогЛ сигнал на выходе блока 10 функции Логический порог равен Лог„О, а частота выходного сигнала генератора 11 импульсов соответствует номинальному (заданному) значению. Пороги переключения релейных элементов 4 - 4 изменяются в соответствии с таблицей.

В результате каждый из релейных элементов 4, - 4 в течение заданного интервала времени, определяемого частотой выходного сигнала генератора 11 импульсов, находится в режиме переключений (), что приводит к равномерному распределению потери мощности между выходными касканератором 11 импульсов (фиг„2а-ж), 4о Таким образом, устраняется возможность одновременной подачи на входы регулировки порогов релейных элементов 4 „ - 4И двух и более Лог01, что повышает помехоустойчивость раз- 45 вертывающего усилителя

Формула изобретения

50

Развертывающий усилитель по авт св„ № 1183988, отличающий- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены генератор импульсов, n-разрядный кольцевой счетчик, блок функции Логи- 55 ческий порог, п элементов ЗАПРЕТ и элемент ИЛИ, причем выход генератора импульсов подключен к информационному входу кольцевого счетчика,.выходы разрядов которого, кроме выхода стардами релейных элементов и повышению надежности работы

Предположим, что под действием внешних помех в кольцевом счетчике 7 записалась избыточная Лог„1 о В этом случае два пороговых уровня, например +В, и ±15,., , окажутся в зоне ±СУ, что приведет к нарушению алго10 ритма работы преобразователя ,

ч

На выходе блока 10 функции Логический порог формируется сигнал Лого1, которьй запрещает прохожде15 ние выходных сигналов кольцевого

счетчика 7 на входы регулировки порогов релейных элементов 4,, - 4-jo Одновременно выполняется условие | В, I |СУ|, что обеспечивается выходным

о сигналом блока 10 функции Логический порог с помощью элемента ИЛИ 8 Таким образом, режим работы преобразователя принудительно возвращается к исходным начальным условиям, соот5 ветствующим моменту времени t0

(фиг„2а)о В это время сигнал Лог01 на входе управления частотой генератора 11. импульсов вызывает дискретное увеличение частоты его выходного

0 сигнала, что влечет за собой форсированное передвижение кодовых Лог.1 в кольцевом счетчике 7 до момента его перехода в разрешенное состояние с

одной Лого1. После этого

5 Јигнал на выходе блока 10 функции Логический порог равен Лог,1 и

нератором 11 импульсов (фиг„2а-ж), Таким образом, устраняется возможность одновременной подачи на входы регулировки порогов релейных элементов 4 „ - 4И двух и более Лог01, что повышает помехоустойчивость раз- вертывающего усилителя

Формула изобретения

Развертывающий усилитель по авт св„ № 1183988, отличающий- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены генератор импульсов, n-разрядный кольцевой счетчик, блок функции Логи- ческий порог, п элементов ЗАПРЕТ и элемент ИЛИ, причем выход генератора импульсов подключен к информационному входу кольцевого счетчика,.выходы разрядов которого, кроме выхода старшего разряда, соединены с соответст- торого соединены с входом регулиров- вующими входами блока функции Логи- ки порогов переключения первого ре- ческий порог, выход которого под- лейного элемента, выходы всех эле- ключен к входу управления частотой 5 ментов ЗАПРЕТ, кроме первого, подключены к входам регулировки порогов переключения соответствующих релей- Wix элементов, кроме первого

генератора импульсов, к первому входу элемента ИЛИ и к информационным входам элементов ЗАПРЕТ, выходы ко

Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Развертывающий усилитель содержит первый 1 и второй 2 сумматоры, интегратор 3, нечетное число, большее 3-х, релейных элементов 4₁-4_N, вход 5, выход 6, кольцевой счетчик 7, элемент ИЛИ 8, элементы "ЗАПРЕТ" 9₁-9_H, блок функции "логический порог" 10, генератор импульсов 11. В состав кольцевого счетчика 7 входят Д - триггеры 12₁-12_N-1 и элемент ИЛИ-НЕ 13. Развертывающий усилитель работает в режиме автоколебаний. Причем в режим автоколебаний по мере роста величины сигнала на входе 5 вступает очередной релейный блок, а остальные релейные блоки устанавливаются в статическое состояние. 2 ил.

Состояние кольцевого счетчика 7 (фиг.2д-ж)

1

ци М 1

,0

. Q,

, 1

.

Соотношение порогов переключения релейных элементов 4, - 43 (фиго2а)

()lBaUlB,l

(IBJHCYD IB, |ВЪ) (|В,) |В,| UJ