УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ НАПРЯЖЕНИЙ Советский патент 1969 года по МПК G06G7/22 

Предлагаемое устройство может «айти лрименение при разработке электротехнических вычислительных, регулирующих и измеригельных систем.

Известны фазоодвигающие устройства, содержащие решающие усилители лостоянного тока. Их недостатком является невысокая точность работы за счет появления искажений, функционально зависящих от переменной частоты входного сигнала.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем входы блока умножения подключены к источнику входного сигнала непосредственно и через схему выделения модуля входного сигнала, выход блока умножения подключен через схему выделения модуля к сум1М,ирующему усилителю, другой вход которого связан со схемой образования квадрата амплитуды входного сигнала, выход усилителя через блок извлечения квадратного корня лодключен ко входу второго блока умножения, другой вход которого соединен с выходом самоблокирующегося электронного реле, выполненного на усилителе лосгоянного тока с диодным ограничителем в цеии обратной связ.и, параллельно которому подключеи блок умножения, а входы электронного реле связаны с выходом диодного знакового дискриминатора.

Указанные отличия позволили повысить точность -работы устройства в широком диапазоне частот вследствие использования элементов, не критичных к частотным вариациям.

На чертеже представлена блок-схема устройства, предназначенного для лреобразования функции синуса 1переменной амплитуды и частоты в косинус той же амплитуды и частоты.

Отдельным информационным каналом входной сигнал Л31П со преобразуется ,в модуль косинуса той же амплитуды и частоты по формуле

(Acos at) У А - Asin ш /.

Одновременно другим каналом функциональных преобразований выявляется знак выходного сигнала, т. е. образуется функция sign(/4 cos соО Результирующие выходные сиг«алы каналов Перемножаются, что образует общий выходной сигнал:

cos cat/ sign (A cos coO A cos co. Работа ортоганализатора происходит следующим образом.

Сигнал sin со/ поступает от источника входного сигнала на клемму / устройства и далее на входы блока 2 умножения 2 непосредственно и через схему выделения модуля 3, содержащую диоды 4 и 5 и уоилител-и ются (с инвертированием) сигналы у и выходной сигнал усилителя 7. На выходе блока 2 умножения образуется функция - (А sin (i)t А sin (iit -Л2 sin2 (ut sign (v4 sin co). Этот сигнал выпрямляется схемой 8 .выделения модуля содержащей диоды 9 и 10 и усилители // и J2. Полученный -в результате выпрямления сигнал Л2sin2ш вычитается на 10 усилителе У2 из величины Л2, образованной на выходе усилителя 13 (или оиециально введенной на усилителе 12, если запоминание на НС-цепочке 14 почему-либо нежелательно). На входе блока 15 изБлечения квадратного 15 корня возникает величина Лзсоз со, а на зыблока оолучается функция ходе этого блока оолучается (Л cos со/), поступающая на один из входов блока умножения 16. На вход второго канала поступает функция 20 -Ла sign (Л sin j)t), Здесь она дискриминируется но знаку диодным знаковым дискриминатором 17, содержащим диоды 18 и 19 и усилители 20 и 21 и 22. В нолуперИОд функции Л sin со/, когда она по-25 ложнтельна, сигнал проходит через диод 19. На усилителе 22 из него вычитается величина, пропорциональная Л2( но несколько меньшая чем Лз, замечет сопротивления 23). Полол ительный импульс верхнего среза выходного30 сигнала усилителя 22 (усиленный этим усилителем до необходимого уровня) включает самоблокирующееся безынерционное реле 24, составленное усилителем 25 с большим коэффициентом усиления, охваченным двумя на-35 раллельными обратными -связями, одна из которых содержит диодный ограничитель на диодах 26-27, инвертирующий блок умножения 28 с предварительным внешним мнол :ителем n const (сигнал а .может быть взят с выхода40 блока 75 или от внешнего источника). При поступлении полол :-ительного импульса на вход усилителя 25 (это происходит в момент, соответствующий или достаточно близкий -прохождению функции Л sin со/ через максимум) на45 выходе этого усилителя возникает сигнал Ь --1. Величина сигнала b подстраивается подбором ЭДС±Е, уровпем сигнала а и параметрами схемы диодной отсечки. Самоблокирующееся реле выдает сигнал50 - 1 на блок умножения 16 и удерживает его там до прихода на вход электронного реле 24 следующего импульса (противоположного знака). В результате, начиная с момента положительного максимума общего входного сигна-55 ла у, выходной сигнал блока 15 умножается блоком 16 на -1. 5 Коеда сигнал г/ Лsin0 изменит свой знак и станет отрицательным, диод 19 будет залерт, а диод 18 открыт. Однако уровень приходящего на блок 24 от усилителя 20 сигнала будет .недостаточным для .иереключения самоблокирующегося реле. Соответствующей настройкой входных цепей усилителей 20, 21, 22 и 25 уровень имнульсов, приходящих на усилитель 25, устанавливается таким, что только в (МОменты, близкие экстремумам функции Л sin w/, эти имлульсы превыщают но абсолютному значению суммарный сигнал входа блока 24, созданный действием обратных связей При . Поэтому гори прохождении отрицательного экстремума функцией у Л sin oj/ самоблокирующееся реле 24 переключается, и на блок Г6 поступит сигнал & -f 1, который удерживается до положительного экстремума у. Таким образом, на выходе блока 16 при y AsmKit будет сигнал z A-cosKii независимо от изменений частоты со. Следует заметить, что сдвиг фазы выходного сигнала г относительно фазы входного сигнала у можно изменить на 180° выполнением блока 2 без инвертирования. Предмет (изобретения Устройство для 1преобраз01вания координат налряжений, содержащее схемы выделения модуля сигнала, блоки умножения, блок извлечения квадратного корня, схему образования квадрата амплитуды входного сигнала. выполненную на последовательно включенных инвертирующем усилителе и запоминающей КС-щепи, и диодный знаковый дискриминатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства в широком днапазоне частот, входы блока умножения подключены к источнику входного сигнала непосредственно и через схему выделения модуля входного сигнала, выход блока умножения подключен через схему выделения модуля к суммирующему усилителю, другой вход которого связан со схемой образования квадрата амплитуды входного сигнал.а, выход усилителя через блок извлечения квадратного корня подключен ко входу второго блока умножения, другой вход которого соединен с выходом самоблокирующегося электронного реле, выполненного на усилителе постоянного тока с диодным ограничителем, в цепи обратной связи, параллельно которому подключен блок умножения, а (входы электронного реле связаны с выходом диодного знакового дискриминатора.