СПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК H03K3/286 

Изобретение может быть использовано в технической кибернетике, и в частности в системах автоматического управления.

Известны спусковые устройства, содержащие триггер на транзисторах, коллекторы которых соединены с выводами диодов.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит трехпозиционное поляризованное реле и нейтральное реле, обмотки которых включены параллельно входу устрой ства, неподвижные контакты поляризованного реле соединены с другими выводами диодов, -подвижный контакт поляризованного реле соединен с 1первым неподвижным контактом нейтрального реле, подвижный контакт которого через конденсатор соединен с обш.ей шиной 1питания и со вторым неподвижным контактом нейтрального реле.

Это расширяет функциональные возможности спускового устройства и позволяет применять его в качестве нелинейного фазоо-пережаюгцего .корректора автоматических систем.

На фиг. 1 изображена статическая характеристи:ка известных спусковых устройств вида обычной петли гистерезиса, по форме одинаковая с характеристикой предлагаемого устройства; на фиг. 2 - статическая характеристи-ка предлагаемого устройства вида

опережающей пеглп гистерезиса на первом выходе; на фиг. 3 - статическая характеристика предлагаемого устройства на втором выходе; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема спускового устройства; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства.

Рассмотрим принцип работы известных спусковых схем и предлагаемого устройства.

Пусть на входах известного и предлагаемого устройств действует напряжение, изменяющееся по гармоническому закону (фиг. 1, 2). Предположи.м, что на выходах обоих спусковых устройств действуют напряжения, соответствующие состоянию «1.

Рассмотрим вначале принцип действия известного спускового устройства. Во время действия первой полуволны а входного напряжения опрокидывания схемы не происходит. Во время действия второй полуволны б, когда напрялсение достигнет - Un,, схема перейдет из состояния «1 в состояние «2. Причем скорость изменения входного напрял еиия направлена в сторону уменьщения входного напряжения, т. е. . После того ., как входное напряжение L/BX достигнет значения - Umax знак производной станет больше О, т. е. . При увеличении LBX ДО О переходов в схеме нет. При дальнейшем увеличении f/Bx, когда 6„, , схема перейдет из состояния «2 в состояние «1. При этом

ва: 0 (ПОЛЗВОЛНа и).

Математически изображенная статическая хараКтеристика известных снусковых устройств может быть записана так:

Un

-sJgn(x-if/«.|),

-U+

и„

Sign(,, + |fy«,|), .

Рассмотрим иринцин действия нредлагаемого устройства (фиг. 2). Во время действия первой полуволны г нри изменении t/nx от О ДО Птах, т. е. при (, схема остается в прежнем состоянии «1. При уменьшении i/вх от Umax до О, Т. е. при , когда Лх станет ра-вным Un , происходит опрокидывание схемы из состояния «1 в состояние «2. Во время действия второй полуволны д, когда , т. е. при изменении U, от О до - /ma.r схема не опрокидывается. При изменении от Umax ДО О, Т. е. ПрИ СХСМЯ

опрОКидьРвается в состояние «1.

Таким образом, математическая за:висимость статической характеристики на Первом выходе нредлагаемого устройства записывается:

я

sIgn(BK + l.|),

и, +

гп -sign(/,,- ),

В (Предлагаемом устройстве

.,., Un, f/J,

тогда можно записать и,п

-slgn(3x + ),

вь,х.- +

и„

-Sign(f/ex-|t/«i). в.0.

Для второго выхода статическая характеристика залисывается так:

- -sign(e«,+ J),

--и+

и.

(f/ex-| J),B.0.

Устройет1во работает следуюицгм образом.

Для упрощения будем считать, что на вхоД€ действует, напряжение, изменяющееся но гармоническому закону. При этом будем рассматривать не ток срабатывания реле, а напряжение срабатывания, так как ток в обмотке реле прямо пропорционален напряжению на обмотке. Обмотки реле включены нараллельно и, следовательно, к ним нриложено входное напряжение.

ным смещением, которое образуется при прохождении тока открытого триода по резистору 3, конденсатор 4 разряжен. Напряжение подается на обмотки двух параллельно включенных реле постоянного тока, поляризованного трехпозиционного 5, и нейтрального 6. Для регулирования разности между пороговыми значениями, т. е. величины гистерезиса, последовательно с обмоткой реле 6 включен

переменный резистор 7. Обязательным условием работы схемы является срабатывание и отпускание реле 6 при включенном реле 5 (зоиа работы реле 6 находится в зоне работы реле 5). При увеличении U до напряжения

включения /вкл.р (под включением нонимается замыкание подвижного контакта с любым из неподвижных) реле 5 срабатывает, и подвижный контакт 8 подключает незаряженный конденсатор 4 через неподвижный

контакт 9, диод 10 к коллектору открытого триода 1. Замыкается зарядная цепь конденсатора 4, - .к, резистор //, диод 10, контакты .9 и S реле 5, контакты 12 и 13 реле 6, конденсатор 4, . В процессе заряда конденсатора 4 до напряжения - /к.откр на коллекторе открытого триода образуется положительный импульс, который поступает через резистор 14, зашунтированный ускоряюще-запоминающим конденсатором 15, на базу триода 2. Последний закрыт, а положительный импульс не может открыть его, и схема остается в том же состоянии. При .ре контакт 13 отключает заряженный конденсатор от входа и закорачивает его, замыкаясь на контакт 16. При этом конденсатор 4 разряжается. При отключении конденсатора могут возникать паразитные импульсы отрицательной полярности. Для исключения опрокидывания триггера от отрицательных импульсов включены диоды 17 и 18. Эти диоды при заряде конденсатора 4 играют роль ускоряющих конденсаторов, щунтирующих коллекторные сопротивления 11, 19. При отключении

конденсатора схема остается в прежнем состоянии. Когда LBX станет равным напряжению - /7отп.р, отпускания реле 6, контакт 13 снова замыкает зарядную цепь конденсатора 4 на вход триггера - коллектор триода /.

При этом конденсатор снова заряжается до .откр, и образовавщийся положительный импульс не может перевести схему в другое устойчивое состояние, как и в первом случае. При f/Bx, равном напряжению отключения

реле 5 - .отп.р контакт 8 отключает заряженный до напрял ения на коллекторе открытого триода - f/K.oTKp конденсатор 4 от коллектора триода /. После смены знака, когда 6„х станет равным Овкл.р контакт 8 замыкается на контакт 20 и подключает заряженный конденсатор 4 к коллектору закрытого триода 2 через диод 21. При это.м происходит подзарядка конденсатора 4 от напряжения на коллекторе открытого триода LK.OTKP до .закр по цепи- i; резистор 19, диод 21, контакты 20 и 8 реле 5, контакты 12 и 13 реле 6, конденсатор 4, На коллекторе триода 2 образуется положительный импульс амплитудой /„1 /к.закр-

- .oTKp- Так как амплитуда этого импульса меньше падения напряжения на коллекторе

.aaup-f/i(., ТО ТрИГГер Не

может перейти в другое состояние. Для перехода триггера в другое устойчивое состояние необходима амплитуда импульса

.

При f/Bx .p, происходит разрядка конденсатора 4. Когда бвх станет равным -UofE.p, полностью разряженный конденсатор 4 подключается к коллектору триода 2. При заряде разряженного конденсатора 4 образуется положительный импульс амплитудой

. закр (к к ),

который через резистор 22, зашунтированный запоминающе-ускоряющим конденсатором 23, поступая на базу открытого триода, запирает его. Происходит опро.кидывание схемы. Заряд на .конденсаторе 4 после переходного процесса становится равным -LK.OTKP- При f/Bx .рв отключается конденсатор 4 триода 2.

После смены полярности (третья полуволна) при .p.i контакт 8 замыкается на контакт 20 и подключает заряженный до-(Ук.откр конденсатор 4 к коллектору триода 2. При этом образуется -положительный импульс с амплитудой .закр f/K.oTKp недостаточной для опрокидывания триггера.

При .р, конденсатор 4 разряжается. При .рб полностью разряженный конденсатор подключается снова к коллектору триода 1. При этом образуется положительный импульс-амплитудой Um .закр, который, поступая на базу открытого триода 2, опрокидывает схему и т. д.

Таким образом, триггер опрокидывается положительными импульсам), амплитуда которых зависит от того заряжен конденсатор 4 или пет. Конденсатор подключается к одному входу триггера дважды за первый полулериод и дважды ко второму входу за второй полупериод входного напряжения, при этом первый раз, когда напряжение на входе увеличивается, и второй раз, когда уменьшается в течение полуперпода. Первый раз конденсатор подключается заряженным до напряжения на коллекторе открытого триода- УК.ОТЫЪ второй раз - незаряженным. Амплитуда первого запуска оп1,его импульса

меньше падения напряжения на RK, т. е.

.3aKp- ., И ТрИГГер Не

опрокидывается. Второй раз импульс формируется амплитудой Ln, L/к.закр, при этом t/K. в этом случае происходпт отпирание закрытого триода, на базу которого поступает импульс, и происходит опрокидывание триггера. Этим достигается выявление знака первой производной входного напряжения по времени.

Предмет изобретения

Спусковое устройство, содержащее триггер на транзисторах, коллекторы которых соединены с выводами диодов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит трехнозиционное поляризованное реле и нейтральное реле, обмотки которых включены параллельно входу устройства, неподвижные контакты поляризованного реле соединены с другими выводами диодов, подвижный контакт поляризованного реле соединен с первым неподвижным контактом нейтрального реле, подвижный контакт которого через конденсатор соединен с общей шиной питания и со вторым 11еподвижным контактом нейтрального реле.

jfaraBflB /

(Jv % I аС1ЖШО&Ки,1

Хпшно6ка„2

Устснодха, t

Y- к- ивш2

1 I

I I I I I II I

J

hJt lU t n ГТ1 I I I I I

wt