ДИФФЕРЕНЦИАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Советский патент 1971 года по МПК G06G7/18 

Изобретение относится к техническим средствам для коррекции систем автоматического управления, работающиХ на переменном токе.

Известны дифференциаторы переменного тока, содержащие трансформаторы, вычитатель частот, фазовращатель, источник напряжения несущей, частоты и источник переменного напряжения.

Иредложенное устройство отличается от известного тем, что в нем источник напряжения соединен с первичной обмоткой первого трансформатора, а источник напряжения несущей частоты подключен к одному из входов вычитателя частот и через фазовращатель с первичной обмоткой второго трансформатора, причем вторичные обмотки обоих трансформаторов соединены между собой последовательно и подключены ко второму входу вычиггателя частот.

Это повышает точность дифференцирования, помехозащищенность, надежность и стабильность работы.

На чертеже изображена схема дифференциатора.

Он содержит источник / напряжения несущей частоты, источник 2 переменного напряжения, фазовращатель (резисторы и конденсатор С), трансформаторы Тр, Тр2 к вычитатель частот ВЧ.

2

Вход дифференциатора соединен с первичной обмоткой первого трансформатора Г/з,. Источник напряжения несущей частоты бцес непосредственно соединен со вторым входом вычитателя частот ВЧ и через фазовращатель связан с первичной обмоткой второго трансформатора Тр-. Вторичные обмотки трансформаторов Tpi и Тр2 соединены последовательно между собой и подключены к

первому входу вычитателя частот ВЧ.

Дифференциатор переменного тока работает следующим образом.

Переменное напряжение, модулированное по амплитуде, поступает на первичную о.бмотку трансформатора //(. Одновременно напряжение от источника несущей частоты поступает на вход фазовращателя, где сдвигается по фазе на угол я/2. Сигнал с выхода фазовращателя подается на первичную обмотку трансформатора 7р2.

Вторичные обмотки трансформаторов соединены таки.м образом, что на первом входе вычитателя частот ВЧ возникает сигпал, равный сумме сигналов, поступающих на их периичные обмотки;, а на второй вход вычитателя частот ВЧ поступает напряжение от источника несущей частоты. Вычитатель частот ВЧ осуществляет вычитание частот сигналов, поступающих на два его входа, и вырабаты 6

;,.

.,

CtH частот. При этом выходной сигнал вычи тателя частот пропорционален производной огибающей входного амплиггудно-модулиров-а«ного сигнала. Предлагаемый дифференциатор переменного тока обладает следующими свойствами: Пусть выражение для напряжения источника несущей частоты имеет вид: f/0-sincoo,(1) где t/o-амплитудное значение напряжения; ш« - частота источника несущей частоты;t - время; а выражение для входного амшлитудно-модулировадного сигнала имеет вид: УВХ lsinfi sinшo.(2) где /1 - амплитудное значение; и - частота модулирующего напряжения. Выражение для выходного сигнала фазовращателя., сдвинутого по фазе на угол - я/2 по отношению к напряжению источника несущей частоты, запищется как {/2 Lo-sin(coo -я/2) - УО-СОЗСОО - (3) Тогда выражение для суммы амплитудно-модулированного сигнала и выходного сигнала фазовращателя принимает вид: Lv t/0COSmo - t/isinQZ-sincDo - t/o (coswo - sinQi sincooO. (4) где m . При выполнении условия /я 1 очевидно, будут иметь место равенства cos(msinQO « m }.(6) sin(m sinQf) 1 Тогда выражение (4) с учетом условий (5) и (6) можно представить в виде i/v (т sinS/) -coscoo - - sin (m sin) -sincuo J Lo-cos(u)oi + m sinQ/).(7) Текущее значение частоты полученного суммарного сигнала, подаваемого на один из входов вычитателя частот, определяется как rf(V + OTSin), гл, ш - Ш(, + mQ cos J/. (Ь) Разность частот полученного суммарного си1гнала и напряжения источника несущей частоты, получается с помощью вычитателя частот и имеет вид Дю mQcosQt.(9) Из выражения (9) следует, что разность частот суммарного сигнала (4) и напряжения несущей частоты (1) пропорциональна производной огибающей амплитудно-модулированного сигнала, т. е. предлагаемое устройство осуществляет дифференцирование огибающей сигнала переменного тока. Предм-ет изобретения Дифференциатор переменного тока, содержащий трансформаторы, вычитатель частот, фазовращатель, источник напряжения несущей частоты и источник переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности дифференцирования., помехозащищенности, надежности и стабильности работы, источник переменного напряжения соединен с первичной обмоткой первого трансформатора, а источник напряжения несущей частоты :подклк чен к одному из входов вычитателя частот и через фазовращатель к первичной обмотке второго трансформатора, причем вторичные обмотки обоих трансформаторов соединены между собой последовательно и подключены ко второму входу вычитателя частот.

тр,