Электронный синусно-косинусный спектрально-импульсный преобразователь Советский патент 1962 года по МПК G06G7/22 G06G7/26 

Известен синусно-косинусный преобразователь, в котором выходные напряжения получаются путем фиксации мгновенных значений синусоидалвного и косинусоидального напряжений в определенные момен- ты времени. Амплитуды синусоидального и косинусоидального напряжений пропорциональны величине сопротивления. В этом устройстве выполняется амплитудная модуляция гармонических колебаний и затем фиксация мгновенных значений этих колебаний.

Предлагаемое устройство отличается использованием узкополосно- , го фильтра, связанного по входу -с ключевой схемой, а по выходу - через усилитель с фазочувствительным выпрямителем, подключенным к актовому мультивибратору опорного напряжения, который посредством синхронизирующего устройства соединен с упомянутой ключевой схемой через устройство широтно-импульсной модуляции. Такое выполнение устройства позволяет упростить схему и расширить область его применения.;

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство позволяет при большой схемной простоте и использовании типовых радиотехнических блоков воспроизводить , функциональные зависимости вида

U Uy5mCiLIx и f/22 UyCosC U,,,,

где и 6г2 - выходные напряжения; У - входное напряжение; Uy- амплитудное значение напряжения на выходе /С-й гармоники, Ci - постоянная |ВелиЧИна.,

Эти зависимости .весьма распространены в технике моделирования при разработке управляющих систем и измерительных приборов косвенного принципа действия.

Л1Ч51048-2Мультивибратор Мд/ (см. чертеж) является тактовым генератором, зад, частоту (равную kf) работы всей схемы. Второй свободный .мультивибратор М/ синхронизирован выходным напряжением от мультивибратора Mhi на более низкой частоте /. В цепи подачи синхронизирующих импульсов с мультивибратора Mk/ на имультивибратор Mf включен задерживающий мультивибратор ЗМ, благодаря чему импульсы запуска мультивибратора ./И/можно сдвигать во времени и, таким обра:юм, изменять фазовый сдвиг между выходными напряжениями мультивибраторов М/ и Mkf- Регулировка фазового сдвига производится при помощи сопротивления R, с которого снимается напряжение W, определяющее длительность выходных импульсов с мультивибратора ЗМ, т. е. задержку выходного напряжения мультивибратора Mf относительно выходного напряжения мультивибратора /И/г/. Интегратор И прямоугольных импульсов преобразует их в Импульсы треугольной формы.

Требования, предъявляемые к интегратору, невелики, так как время интегрирования весьма мало (доли или единицы миллисекунды). Выходное напряжение интегратора суммируется с напряжением постоянного тока Ux + U, где U - выходное напряжение; V - постоянное по величине напряжение, устанавливаемое при регулировке схемы. В реззльтате суммирования треугольное напряжение смещается относительно нулевой оси. Из смещенного треугольного напряжения формиро чателем Ф формируется прямоугольное напряжение переменной скважности, относительная длительность импульсов которого (-jr} зависит от

г{еличины f/ж -Ь U. При изменении U -f б середина импульса во времени не смещается, так как она фиксируется :верши«ой треугольного напряжения.

Таким образом, примененная система щиротно-импульсной модулядии обеспечИ1вает сохранение неизменного положения начала координат разложения в ряд Фурье. С помощью напряжения U устана1вливается

нача гьное значение -у- при 0. В случае, когда число гармоник

/С 4, например при воспроизведении синусной зависимости в пределах одного периода, путем выделения четвертой гармоники, величине нааряжения 6д. О должно соответствовать -j-- /4, дающее напряжение

и (). При увеличении входного напряжения Ux от нуля до максимума

гДт

отнощение - будет изменяться от А до Д так, что Ux (Ат -

приращение д.ЛИтельности импульсов).

Импульсы переменной скважности модулируются по амплитуде с помощью ключевого элемента К.Л и поступают на избирательный фильтр МФК, пропускающий на выход К-ук гармонику частоты соя, амплитуда которой пропорциональна напряжению Uy и зависит от напряжения r(v- по закону синуса. Выходное напряжение фильтра ИФК усиливается масщтабным усилителем УС переменного тока с коэффициентом усиления от 10 до 30 и выпрямляется фазочувствительным вьгпрямителем ФЧВ, опорным напряжением для которого служит выходное напряжение мультивибратора Mhf.

С помощью |Переменного сопротивления R производится согласование фаз напряжения Uo,i и выходного напряжения усилителя (по максимуму выходного напряжения). Выходное напряжение переменного тока может быть снято непосредственно с выхода усилителя УС. Выходные напряжения U пропорциональны fA,sinC,6.v или UyCosC U в завнсиfvrocTH от начальной регулировки схемы (с помощью .

Мультивибратор /И/, интегратор И, узел суммирования, формирователь и ключ при подключении к последиему усредняющего фильтра УФ образуют схему время- импульсного множительного устройства.

Работоспособность основных узлов схемы проверена экспериментально. При этом успешно выделены 1, 2, 3, 4 гармоники частоты / - 800 гц. Схема собиралась на транзисторах типов П-П, П-12, П-15.

Предмет изобретения

Электронный синусно-косинусный спектрально-импульсный преобразователь, отличающийся тем, что, с целью его упрощения и расширения области его применения, в нем применен узкополосный фильтр, связанный по входу с ключевой схемой, а по выходу - через усилитель с фазочувствительным выпрямителем, подключенным к тактовому мультивибратору опорного напряжения, который посредством синхронизирующего устройства соединен с упомянутой ключевой схемой через усг,ройство щиротио-импульсной модуляции.