КОРРЕКТИРУЮЩИЙ ФИЛЬТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Советский патент 1970 года по МПК G05B5/01 

Изобретение относится к области автоматики, а именно к устройствам коррекции систем автоматического управления переменного тока.

Известны корректирующие устройства сиетем автоматического управления переменного тока, содержащие транзисторные ключи и интегрирующие RC-цепи.

Недостатками этих устройств являются невысокие стабильность характеристик и точность работы.

В предложенном корректирующем фильтре входом является тервичная обмотка трансформатора, выводы 1Бторичной обмотки которого через два транзисторных ключа соединены с двумя последовательно включенными конденсаторами, средняя точка которых через резистор соединена с средней точкой вторичной обмотки трансформатора и через другой резистор, К которому подключен выход корректирующего фильтра, связана с выводами двух других транзисторных -ключей, которые та.кже соединены с двумя последовательно включенными конденсато-рами. Управляющие входы Всех транзисторных ключей соединены с вторичными обмотками другого трансформатора, первичная обмотка которого связана с выходом триггера, счетный вход которого через дифференцирующую цепь .и ограничитель связан с источником напряжения несущей частоты.

Предлагаемый корректирующий фильтр переменного тока содержит четыре транзисторных ключа и апериодическую RC-цепь.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема корректирующего фильтра; на фиг. 2 - графики напряжений в различных точках схемы.

Она содержит вход 1 корректирующего фильтра, трансформатор 2, транзисторы 3- 6, конденсатор 7, резисторы 8 и 9, выход 10 корректирующего фильтра, конденсатор 11, транзисторы 12-15, трансформатор 16, резистор 17, конденсатор 18, источник напряжения несущей частоты 19, полупроводниковые диоды 20 и 21, резистор 22, полупроводниковые диоды 23 и 24 и триггер 25 со счетным входом.

В корректирующем фильтре переменного тока вход I соединен с первичной обмоткой трансформатора 2 (см. фиг. 1).

Концы вторичной обмотки трансформатора 2 через транзисторные ключи (транзисторы 3, 4 и 12, 13) соединены с двумя иоследовательно включенными конденсаторами 7 и 11. Средняя точка конденсаторов 7 и // через резистор 8 соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора 2 и через резистор 9 связана с транзисторными ключами (транзисторы 5, 6 и 14, 15), вторые концы которых соединены соответственно с конденсаторами 7 и 1}. Выход корректирующего фильтра подключен к резистору 9. Управляющие входы транзисторных ключей соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформатора 16. Первичная обмотка трансформатора 16 соединена с выходом триггера 25, счетный вход которого через дифференцирующую цепь (резистор 22 и конденсатор 18) и ограиичитель (резистор 17 и полупроводниковые диоды 20 и 21) связан с источником напряжения несущей частоты 19.

Корректирующий фильтр переменного тока работает следующим образом.

Напряжение Ui для управления транзисторными ключами формируется из напряжения Uz несущей частоты, которое подается на ограничитель. Напряжение U с выхода ограничителя подается на дифференцирующую цепь, с выхода которой напряжение t/4 поступает на вход триггера 25 со счетным входом. На выходе триггера возникает периодическая последовательность импульсов прямоугольной формы, причем длительность каждого импульса равна периоду напряжения t/s несущей частоты. Напряжение с выхода триггера поступает на первичную обмотку трансформатора 6, вторичные обмотки которого связаны с управляющими входами транзисторных ключей. Управляющие входы транзисторных ключей связаны с обмотками так, что в течение одного периода напряжения а несущей частоты транзисторные ключи 3, 4 и 14, 15 оказываются открытыми, а транзисторные ключи 12, 13 и 5, 6 - закрытыми. В течение другого периода транзисторные ключи 3, 4 и 14, 15 будут закрыты, а транзисторные ключи 12, 13 и 5, 6 - открыты.

Амплитудно-.модулированный входной сигнал t/3 поступает через трансформатор 2. Если в этот момент оказываются открытыми транзисторные ключи 3, 4 и 14, 15, а ключи 12, 13 и 5, 6 - закрытыми, то в течение этого периода, во-первых, происходит интегрирование входного сигнала с помощью цепи (конденсатор 7 и резистор 8), в результате чего к концу периода напряжение f/e на конденсаторе 7 будет пропорционально интегралу от входного сигнала за рассматриваемый интервал времени; во-вторых, происходит разряд конденсатора 11, напряжение на котором было пропорционально интегралу от входного сигнала за предшествующий период.

Разряд конденсатора 11 происходит через открытый транзисторный ключ 14, 15 и резистор 9, в результате чего на выходе возникает напряжение U-j, которое пропорционально производной огибающей входного сигнала и величине сигнала.

В следующий период корректирующий фильтр работает аналогично с той лищь разницей, что открываются транзисторные ключи 12, 13 и 5, 6 и закрываются транзисторные ключи 3, 4 и 14, 15.

Это приводит к тому, что на конденсаторе 11 к концу периода возникает напряжение Ug, пропорциональное интегралу от входного сигнала за период, а иа резисторе 9 и на выходе возникает напряжение UT, пропорциональное производной огибающей и величине сигнала 33. В дальнейшем цикл работы повторяется.

Нредмет изобретения

Корректирующий фильтр переменного тока, содержащей апериодическую RC-цепь и четыре транзисторных ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы и стабильности характеристик, выводы вторичной обмотки трансформатора через два транзисторных ключа, соединены с двумя последовательно включенными конденсаторами, средняя точка которых через резистор соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора и через другой резистор, к которому подключен выход корректирующего фильтра, связана с выводами двух других транзисторных ключей, которые также соединены с двумя последовательно включенными конденсаторами, а управляющие входы всех транзисторных ключей соединены с вторичными обмотками другого трансформатора, первичная обмотка которого связана с выходом триггера, счетный вход которого через дифференцирующую цепь и ограничитель связан с источником иапряжения несущей частоты.