Развертывающий усилитель Советский патент 1989 года по МПК G06G7/12 

СП

00

4 СП

1Ч

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 точности. Развертывающий усилитель содержит с первого по четвертый сумматоры 1 ... 4, интегратор 5, дополнительный интегратор 6, релейные элементы 7₁, 7₂, ..., 7_N, элемент с зоной нечувствительности 8, фазоинверторы 9₁ ... 9_N-1, вход 10 и выход 11. Развертывающий усилитель работает в режиме автоколебаний, по мере роста входного сигнала в работу вступает релейный элемент с большим порогом срабатывания. 3 ил.

Фи.1

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 точности.

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

На фиг.1 обозначены с первого йо четвертый сумматоры 1 .. .4, интегратор 5, дополнительный интегратор 6,

релейные злементы 7, 72,.о.7п, элемент 8 с зоной нечувствительности, фазоинверторы 9,..,,9, , вход 10 и выход 11 о

На фиг„2, 3 обозначены: X(t) - сигнал на входе 10; Y(t) - выходной сигнал интегратора 5;

p,(t),Yp.(t) - выходные сигналы

PI рэ

(t)

лейных элементЬв

ре- 7. 25

вих

(t) 7з соответственно;

Y,{t)

Y(t)

30

B

)

8ЫХ

tB,,

(t) tB выходной сигнал второго сумматора 2;

выходной сигнал дополнительного интегратора 6; сигнал на вькоде элемента 8 с зоной нечувствитель.- . ности;. .

p(t),) - выходные сигналы фазо. 35 инверторов 9, 9 fnn-r- ветственно; сигнал на выходе i, пороги переключения релейных элементов 7, - 40 7 3 соответственно, при-;

чем |Bi ( |Вг I : IBjjjJ;

диапазон дискретного изменё-л

ния амплитуды импульсов на выходах релейных элементов и 45 фазоинверторов; зона нечувствительности элемента 8 с зоной нечувствительности;

диапазон изменения сигналов д на выходах второго и четвертого сумматоров 2,4;

соотП

iC tA зона

..

J

первая модуляционная зона выходного сигнала второго сумматора 2; 55

I - вторая модуляционная зона выходного сигнала второго сумматора 2;

т Ull зона:

г - первая модуляционная зона сигнала на выходе четвертого сумма гора 4;

г А

1

ционная зона сигнала ,на выходе четвертого сумматора 4;

111 А I - третья модуляционная зона сигнала на вь1ходе четвертого сумматора 4;

t - моменты времени ориентации релейных элементов 7.

1

0

5

0

5 0

5

д

5

t , t tc п -

момент времени дискретного

увеличения сигнала на входе 10 в пределах 1 модуляционной зоны;

момент времени дискретного увеличения сигнала на входе IО в пределах 2 модуляционной зоны;

момент времени переориентации релейного элемента интервал времени следования импульсов со скважностью 0,5 на выходе релейного элемента 7,.. Принцип работы рассматривается для случая п « 3,

Предположим, что релейные элементы .о7. находятся в идентичных состояниях., а сигнал на вькоде 11 отсутствует (фиг, 2 б-д), Тогда в начальный момент времени под действием выходного сигнала интегратора 5, изменяющегося в отрицательном направлении (фиго2а), происходит последовательная ориента- ция релейных элементов 7 , 7 в состояние А/3 (фиг.2б, в). После этого выходные сигналы релейных элементов 7-i, f 3 взаимно компенсируются (фиг.2в,г), а режим автоколебаний возникает в тракте, содержащем первый сумматор 1, интегратор 5, релейный элемент 7 (фиг.2а,б,д), Выходные импульсы второго сумматора 2 изменяются в пределах первой модуляционной зоны (фиг.2д). Выходной сигнал интегратора 5 имеет форму симметричной относительно нуля пилы с амплитудой, ограниченной на уровне порогов срабатывания релейного элемента 7 (фиг.2а). При наличии сигнала на входе 10 с амплитудой, соответствующей первой модуляционной зоне (фиг,2д).

происходит изменение производной сигнала развертки (фиг.2а) и скважности напряжения на выходе 11 (фиг.2д).

В случае увеличения амплитуды сигнала на входе 10 до уровня второй модуляционной зоны (фиг.2д) происходит переориентация релейного элемента 7 в состояние А/3 (фиг.2г) и дискретное увеличение амплитуды импульса на выходе второго сумматора 2 (фиг,2д). После этого система.возвращается в режим устойчивых автоколебаний (фиг. 2а) , а выходной сигнал второго сумматора 2 изменяется в пределах второй модуляционной зоны (фиг ,2д)..

Рассмотрим работу с учетом третьего и четвертого сумматоров 3 и 4, дополнительного ййтегратора 6, элемента 8 с зонбй н ё 1увствительности, обладающего большим коэффициентом усиления и неинвертирующей характ.е- ристикой вход-выход, и фазоинверто- ров 9 и 9.

Каскад из третьего сумматора 3, дополнительного интегратора 6 и элемента 8 с зоной нечуйствительности предназначен для прёб бразования биполярного выходного напряжения релейного элемента 7, в однополярные импульсы о При скважности сигнала на выходе релейного элемента 7 , равной 0,5 (фиг.З б), напряжение на выходе дополнительного интегратора 6 имеет пилообразную форму (фиг.З ж), а выходной сигнал элемента 8 с зоной нечувствительности равен нулю (фиГоЗз)

Выходные сигналы фазоинверторов

9,, 9 взаимно компенсируются (фиг.Зд 40 нительяый интегратор и элемент с зо- е), что обеспечивает нулевой уровень ной нечувствительности, подключенный напряжения на выходе 11 (фиг.Зи).При . выходом к первому входу четвертого изменении скважности на выходе релей- сумматора, а также п-1 фазоинверто- ного -элемента 7 (фиг„3б) прО:Исходит ров, первый вход третьего сумматора вертикальное смещение развертки на вы-45 подключен к выходу первого из п релей- ходе дополнительного интегратора 6 и ных элементов, выход элемента с зо- ограничение ее амплитуды на уровне, ной нечувствительности соединен с соответствующем пороговому, значению вторым входом третьего сумматора, .вы- ±С (фиг.Зж). Это происходит вслбдст- ходы релейных элементов с второго по вие того, что вьгходной сигнал элемен- 50 п-й подключены через соответствующие

та 8 с зоной нечувствительности имеет знак (фиг.Зз), противоположный знаку сигнала импульса на вь псоде релейного элемента 7 ,().

В итоге на выходе. 11 (фиг,3и) формируется однополярный импульс первой модуляционной зоныо После переориен- тации релейного элемента 7j(фиг.2г, 3, в) меняется знак напряжения на выходе фазоинвертора 9,(фиг.3д), а на выходе 11 сигнал переходит во вторую модуляционную з он (фиг. Зи) , где он

формируется в результате вычитания из выходных напряжений фазоинверторов 9, 9 (фиг.3д,е) выходного сигнала элемента 8 с зоной нечувствительности (фиг.Зз). По мере изменения соотношения длительностей импульсов положительной и отрицательной полярности выходного сигнала релейного элемента 7 (фиг.36)происходит изменение знака выходного напряжения элемента.8 с зоной нечувствительности (фиго3ж,з),

а импульсы на выходе 11 переходят

в третью модуляционную зону (фиг.Зи). Сравнивая сигналы на выходах в торого и четвертого сумматоров 2 и 4 (фиг.За,

и),видно, что в развертывающем усилителе осуществлен рост числа модуля7 ционных зон, что позволяет снизить постоянную времени демодулирующего фильтра и расширить полосу пропускания, что приводит к повышению точности.

Формула изобретения

Рзвертывающий усилитель по авт. св. № 1183988, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены соединенные последовательно третий сумматор, дополфазоинверторы к соответствующим входам четвертого сумматора, выход кото- .рого является выходом развертьшаю- щего усилителя.

Составитель О.Отраднов Редактор й„Спесивых Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Заказ 5543/52

Тираж 668

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб,, д. 4/5

Подписное