Способ формирования двухуровневого сигнала на трансформаторе Советский патент 1992 года по МПК H03M5/12 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для формирования двухуровневых сигналов в магистральных приемопередатчиках.

Целью изобретения является повышение точности формирования двухуровневого сигнала путем уменьшения выброса напряжения на вторичной обмотке трансформатора в конце последнего такта.

На чертеже приведена электрическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит двухтактный усилитель с трансформатором, состоящий из первичной и вторичной обмоток трансформатора 1, двух ключей 2 и 3, входных шин 4 и 5, шины питания 6, и последовательно соединенных резистора 7 и диода 8, подключенных к выводам первичной обмотки трансформатора 1. Вторичная обмотка подключена выводами к выходным шинам 9.10.

Способ осуществляют следующим образом.

Двухуровневый сигнал на вторичной обмотке трансформатора формируется парой униполярных противофазных сигналов, открывающих ключи 2 и 3 по входам 4 и 5 соответственно. При этом первый импульс, поступающий на вход 4, открывает ключ 2 и вызывает протекание тока намагничивания I через первую половину первичной обмотки трансформатора 1 и ключ 2. Ток создает в сердечнике магнитный поток Фч. По окончании воздействия импульса на входе 4 и закрытия ключа 2 импульсом, поступающим на вход 5. открывается ключ 3. При этом ток {/(протекает через ключ 3 и вторую половину первичной обмотки трансформатора 1. Ток ljnЈсоздает в сердечнике магнитный поток Фа- Магнитные потоки Ф1 и Ф2 направлены противоположно. Поэтому общий магнитный поток Ф в сердечнике получают из разности: Ф Фч - Ф2. откуда следует, что при Ф1 Ф2. Ф 0.

(Л

тжЛ

01

Для импульсных трансформаторов с постоянной магнитной проницаемостью сердечника ток намагничивания

Kf i

Отсюда следует, что ток намагничивания нарастает линейно. Поэтому максимальное знамение токов намагничивания Ц, (ми соответствующих ему магнитных потоков Ф-imaxi Ф2тах достигается в конце импульсов, открывающих ключи 2, 3: U ,

пах т- to1 Аналогично

Vй

Lmax }.

т- tu2 , L2

где Li, L2 - индуктивности половин первичной обмотки трансформатора;

tui, tu2 - длительности импульсов на входах двухтактного усилителя.

По мере роста общий магнитный поток Ф в сердечник убывает, при Ф1тэх Ф2ггах магнитный поток равен нулю, и по этой причине не должно быть выброса напряжения на обмотке трансформатора.

Для выполнения данного условия необходимо идеальное совпадение индуктивио- стей обеих половин первичной обмотки трансформатора и длительностей импульсов на входах двухтактного усилителя при прстоянной магнитной проницаемости сердечника. Однако на практике в импульсных трансформаторах разброс индуктивностей составляет 1,5-2 %, что вызывает выброс напряжения на вторичной обмотке импульсных трансформаторов,

Устраняется выброс напряжения на вторичной обмотке импульсного трансформатора следующим способом.

В первом такте работы двухтактного усилителя на импульсном трансформаторе через первую половину пе зичной обмотки трансформатора, индуктивность которой больше другой, пропус1&ают ток намагничивания.

Во втором такте работы через вторую половину первичной обмотки пропускают ток намагничивания той же величины и противоположного направления, а через первую половину той же пропускают ток намагничивания противоположного направления, изменяющий общий магнитный поток так, что в конце второго такта общий магнитный поток в сердечнике трансформатора становится равным нулю. Это снижает выброс напряжения на вторичной обмотке трансформатора1.

Практически устранение выброса напряжения на вторичной обмотке трансформатора данным способом можно осуществить следующим образом. Включают устройство без диода 8, на входы 4 и 5 подают максимальное количество тактовых импульсов и на экране осциллографа наблюдают выброс напряжения на вторичной обмотке трансформатора в конце посылки, после чего подключают диод 8. При этом возможны три исхода:

1. Выброс уменьшился.

2.Изменилась полярность выброса.

3.Выброс увеличился.

В первом случае нужно уменьшить сопротивление резистора 7, во втором случае

- увеличить сопротивление резистора для устранения выброса напряжения, а в третьем - изменить полярности включения диода на обратное и далее, как в пп.1, 2.

Если подключение диода такое, как на

чертеже, то при подаче на входы 4, 5 тактовых импульсов будет происходить следующее.

При подаче тактового импульса на вход 4 открывается ключ 2, ток течет через обмотку 1 и открытый ключ 2. Диод 8 при этом закрыт (имеется в виду, что напряжение питания положительное), При подаче тактового импульса на вход 5 открывается ключ 3, ток течет через обмотку 2 и открытый ключ

3, создавая поток Ф2, противоположный по направлению потоку Ф. Одновременно через ключ 3 течет ток i обмотки 1 через обмотку 1, резистор 7, открытый диод 8 и ключЗ, создавая поток ДФ1, совпадающий

по направлению с потоком Ф1 и противоположный потоку Ф2.

Если, например, Ф1 Фа без цепочки элементов 7, 8, то результирующий магнитный поток сердечника в конце воздействия

пары входных тактовых с цепочкой элементов 7, 8

Фрезульт Ф2 + ДФ1-Ф2.

Регулировкой величины сопротивления 5 8 добиваются равенства Фрезульт 0. Это соответствует рассмотренным выше случаям 1 или 2 в зависимости от исходного значения сопротивления резистора 8: если в исходном состоянии (до регулировки 0 величины сопротивления резистора 8) Ф1 + + АФ1 Фа, то имело бы место уменьшение выброса напряжения, а если Ф1 + ДФ1 Ф2, то имело бы место изменение полярности выброса. При Ф-i Фа без цепочки эле- 5 ментов 7, 8, когда включены цепочки с полярностью диода, противоположной указанной на чертеже, имело бы место увеличение выброса, как в случае 3, так как при этом увеличился бы поток Ф2 на величину А Фа,

усугубляя неравенство Ф Фа устанавливается Ф1 Ф2 + ДФ2).

Компенсация неравенства магнитных потоков в плечах двухтактного усилителя производится фактически в каждом разряде формируемого двухуровневого сигнала, что позволяет снизить до минимума или устранить полностью возможные выбросы напряжения на вторичной обмотке транс- форматоре в двухтактном усилителе, что улучшает форму формируемых сигналов/ т.е. повышает точность формирования.

Формула изобретения Способ формирования двухуровневого сигнала на трансформаторе, ззключающий0

ся в пропускании основного тока намагничивания в первом такте через первую половину первичной обмотки, во втором такте - через вторую половину первичной обмотки трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования двухуровневого сигнала путем уменьшения выброса напряжения на вторичной обмотке трансформатора в конце последнего такта, пропускают в одном из тактов дополнительный ток намагничивания в той половине первичной обмотки, через которую в данном такте не пропускают основной ток намагничивания и в которой при пропускании основного тока намагничивания создается меньший магнитный поток.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для формирования двухуровневых сигналов в магистральных приемопередатчиках. Целью изобретения является повышение точности формирования двухуровневого сигнала путем уменьшения выброса напряжения на вторичной обмотке трансформатора в конце последнего такта. Способ заключается в пропускании в одном из двух тактов дополнительного тока намагничивания в той половине первичной обмотки трансформатора, через которую в данном такте не пропускают основной ток намагничивания и в которой при пропускании основного тока намагничивания создается меньший магнитный поток. 1 ил.

9 Ю

&