АМПЛИТУДНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР Советский патент 1971 года по МПК H03K3/22 H03K19/166 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Известен амплитудный дискриминатор, выполненный на четырехотверстном трансфлюксоре с обмотками возбуждения, смещения, сигнала и выходной.

Предложенный дискриминатор отличается тем, что в нем обмотка возбуждения пронизывает центральное отверстие и подключена к источнику переменного напряжения, обмотка выхода проходит через среднее периферийное отверстие, а обмотки смещения сигнала выполнены каждая из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно относительно друг друга к источнику опорного сигнала постоянного тока и к источнику исследуемого сигнала соответственно.

Кроме того, амплитудный дискриминатор снабжен двумя анодными и двумя управляющими обмотками, из которых состоит из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно относительно друг друга, и двумя тиристорами связанными с анодными и управляющими обмотками. Это позволяет различать заданный уровень сверху и снизу и обеспечить релейность выходной характеристики.

электрическая схема амплитудного дискриминатора; на фиг. 2 - зависимость выходного сигнала триггера Шмитта и выходного сигнала амплитудного дискриминатора во времени

от заданного закона изменения во времени входного сигнала; на фиг. 3 показаны пути, по которым замыкается переменный магнитный поток возбуждения при разных релхимах работы амплитудного дискриминатора. На

фиг. 4 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие принцип действия амплитудного дискриминатора и положительной фазочувствительной обратной связи. Амплитудный дискриминатор (см. фиг. 1)

выполнен на четырехотверстном трансфлюксоре Трф1 с перемычками /-4 (фиг. 3), с обмотками возбуждения W , смещения , сигнала We и выходной WBОбмотка возбуждения W навита через центральное отверстие и подключена к источнику переменного напряжения - U.

Обмотка выходная W навита через среднее периферийное отверстие. Обмотка смещения We состоит пз двух одппаковых частей, навитых через крайние периферийные отверстия и подключенных последовательно и встречно относительно друг друга к источнику опорного сигнала постоянного тока.

наковых частей, навитых через крайние периферийные отверстия н иодключенных последовательно и встречно относительно друг друга к источнику исследуемого сигнала.

Амплитудный дискриминатор работает следующим образом. При отсутствии исследуемого сигнала (нлн если исследуемый снгнал отличается от заданного порога) перемычка 2 (см. фиг. 3, а) с выходной обмоткой с помощью сигнала смещения закрыта для переменного магнитного потока возбуждения; в выходной обмотке сигнал выхода отсутствует (точнее - .минимален). Когда величина исследуемого сигнала равна заданному иорогу, намагничивающая сила (н.с.) обмотки сигнала компенсирует н.с. обмотки смещения, и переменный магнитный поток возбуждения беспрепятственно протекает по перемычке 2 с выходной обмоткой; выходной сигнал маскимален (см. фиг. 3, б).

Такая работа дискриминатора обусловлена следующим. При подаче сигнала смещения (сигнал управления отсутствует) вокруг крайних периферийных отверстий возникает постоянное поле подмагиичнвания. Величина его выбнрается достаточной для полного насыщения перемычек 1 и 4. Так как части, нз которых состоит обмотка смещения, включены встречно относительно друг друга, созданные ими поля иодмагничивания оказываются направленнымн встречно относительно друг друга: одно по часовой стрелке, другое против. Положим для определенности, что сигналом смещения создано ноле подмагиичивания, направленное против часовой стрелки вокруг левого периферийного отверстия и ио часовой стрелке вокруг правого (см. фиг. 3, а). В этом случае создаваемый обмоткой возбуждения иеременный магнитный ноток может замыкаться но пути, показанному снлощиой линией (в один полупериод возбуждения) и щтриховой (в другой нолунериод). В оба иолунериода иеременный ноток будет проходить только но перемычке 5, так как длина средней магнитной линии, охватывающей нейтральное и периферийное отверстня, значительно меньше длины средней магнитной Линин, охватывающей центральное и два периферийных отверстия. Поэтому нотокосдеиление с выходной обмоткой равно нулю; выходной сигнал отсутствует.

Когда исследуемый снгнал достигает заданного норога, н.с. обмотки сигнала компенсирует н.с. обмотки смещения, постоянное подмагничивающее ноле исчезает. Переменный магнитный ноток, свободно нротекая по всему объему трансфлюксора, в том числе и по перемычке 2, наводит в выходной обмотке макснмальный сигнал (см. фиг. 3, б).

После того, как исследуемый сигнал нревысит заданный порог, разностная н.с. обмоток снгнала и смещения вновь создаст постоянное ноле подмагничиваниия, но другого знака (другого направления): но часовой стрелке вокруг левого периферийного отверстия и против- вокруг правого (см. фиг. 3, в). Пути и Ф- , по которым будет замыкаться перемееный магнитный поток в разные полупериоды возбуждения, поменяются местами. Перемычка 2 вновь не будет охватываться неременным нотоком, выходной сигнал снрва будет отсутствовать.

Чтобы придать выходной характеристике дискриминатора релейный (прямоугольный)

характер, вводится положительная фазочувствительная обратная связь.

Принципиальная электрическая схема амплитудного дискриминатора с релейной выходной характеристикой представлена на

фиг. 1. В случае, когда нсследуемый сигнал отсутствует, или когда он отличается от заданного норога, в трансфлюксоре вокруг крайних периферийных отверстий присутствует постоянное подмагничивающее ноле того или

нного направления.

В зависимости от наличия и величины .этого-, поля в управляющих обмотках (равно как и. во всех других, нроходящих чергз крайние периферийные отверстия) наводится определенная электродвижущая сила удвоенной частоты относительно частоты возбуждения. Фаза э.д.с. определяется нанравлением поля подмагничивання и изменяется за 180° прп изменении этого направления на нротивоположное.

Действительно, пусть в трансфлюксоре имеется нодмагничивающее поле, направленное так, как это показано на фиг. 3, а. Тогда неремычка I оказывается насыщенной до состояния +5s, а перемычка 4 - до состляния -Ss. В первый полуиериод возбуждения пере-. мычка I не иеремагннчнвается (при идеальной петле гистерезиса), а перемычка 4 перемагничивается в состояние -j-fis (иод воздействием поля возбуждення) и назад в -6s (под воздействием поля подмагпичивания),. В управляющих обмотках (точнее, в частях, располол енных на перемычке 4} наводится по два разнополярных импульса. Во второй;

полупернод возбуждения перемагничивается перемычка / и не перемагничивается перемь1Чка 4; в частях управляющих обмоток, расположенных на неремычке /, наводится еще па-. ра импульсов, но нротнвоположной ноляр:.

ности. Так как части управляющих обмоток включены последовательно и встречно относи-, тельно друг друга, наводимые в них в нротнвофазе пары имнульсов слагаются, образуя - в результате в управляющих обмотках э.д.с.

удвоенной частоты. .

При изменении нанравления нодмагннчиваю- щего ноля на нротивополож-ное (см. фиг. 3, е). пути прохождення неремычек 1 и 4 переменным магнитным потоком меняются местами.

В нервый нолунериод возбуждения тенерь. перемагничивается перемычка 1, во второй по:. лупериод - перемычка 4. Поэтому э.д.с. удвоенной частоты наводится в обмотках нротивоноложной, сдвинутой на 180°, фазы.

ляющйм электродам тиристоров встречно относительно друг друга. Поэтому положительные имнульсы э.д.с. удвоенной частоты приходят на управляющий электрод первого тиристора в начале полупериода возбуждения, второго тиристора - в конце полупериода. Соответственно средние составляющие анодных токов тиристоров не равны и значительно отличаются друг от друга. Анодные обмотки сфазированы так, что их- разностная н.с. действует согласно с разностной н.с. обмоток смещения и сигнала, т.е. образуют положительную обратную связь.

Действительно, при данном направлении тока подмагничивания (см; фиг. 3, а) в управ ляющих обмотках наводятся э.д.с. такой фазы, что преимущественно открыт тиристор Д. За счет больщей постоянной составляющей его анодного тока и создается дополнительное подмагничивающее поле, действующее согласно с основным. Если основное подмагничивающее поле изменит направление на противоположное, наводимая в управляющих обмотках э.д.с. изменит свою фазу на 180°. При этом преимущественно открыт тиристор Д,-2, и его постоянная составляющая анодного тока создает дополнительное нодмагничивающее поле. Так как анодныеобмотки тиристоров включены встречно относительно друг друга, новое дополнительное подмагничивающее поле действует согласно с новым основным подмагничивающим полем.

Пред At ет изобретения

1.Амплитудный дискриминатор с обмотками возбуждения, с.мещения, сигнала и выходной, отличающийся тем, что, с целью расщнрения функциональных возмол ностей, в нем обмотка возбуждения пронизывает центральное отверстие и подключена к источнику иеремепного напряжения, обмотка выхода проходит через среднее периферийное отверстне, а обмотки смещения н сигнала выполнены каждая из двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных последовательно и встречно одна относительно другой к источнику опорного сигнала постоянного тока и к источнику исследуемого сигнала соответственно.

2.Амплитудный дискриминатор по п. 1, отличающийся тем, что амплитудный дискрнминатор снабжен двумя анодными и двумя управляющими обмотками, каждая из которых состоит на двух одинаковых частей, проходящих через крайние периферийные отверстия и включенных носледовательно и встречно одна относительно другой, и двумя тнристорами, к управляющим электродам и к катодам которых подключены соответствующие управляющие обмотки встречно одна относительно другой, а к катодам и к анодам через соответствующие анодные обмотки, включенные встречно одна относительно другой и согласно относительно соответствующих управляющих обмоток, и через выпрямительный мост подключен источник переменного напряжения.

%/,

Ы)1.тр.Шм1

JStix.ad I

)