УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА Советский патент 1972 года по МПК H03K9/00 

Устройство для ирёобразования балансномодулированного сигнала в импульсы с крутым передним фронтом предназначено для использования в комплекте аппаратуры, примеР1яемой для регулировки и проверок приборов, имеющих в качестве датчика информации индукционный датчик импульсов (поворотный трансформатор, датчик команд, датчик угла и т. п.).

Предлагаемое устройство входит в тракт измерения временных параметров упомянутых приборов и служит для выдачи в счетную схему импульсов с крутым передним фронтом в момент новорота на 180° фазы сигнала датчика информации.

Известные устройства аналогичного назначения работают в узкой полосе частот. Поэтому для проверки различных приборов, содержащих разные датчики информации и работающих на разных частотах и с разными фазовыми сдвигами сигнала приходится использовать несколько устройств, выполненных под соответствующие параметры.

Предлагаемое устройство работает в широком диапазоне частот и мало критично к величине угла сдвига фазы, сохраняя остальные параметры в заданных пределах и обладая в то же время сравнительно простой схемой.

Благодаря этому предлагаемое устройство .может заменить несколько разных устройств аналогичного назначения, что позволит сократить комплект аппаратуры, упростить ее эксплуатацпю, повысить надежность.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из следующих основных узлов: усилителя входного сигнала, фазовращателя,

фазового дискримииатора, усилителя сигнала рабочего хода и сиусковой схемы.

Усилитель входного сигнала предназначен для ограничения сигнала но амплитуде и усплеиия его. В усилитель входят резисторы

Ri-Ri, конденсаторы , диоды .,

транзисторы ПП и ПП, трансформатор Тр.

Фазовращатель иредназначен для нреобразования оиориого сигнала в остроугольные

однополярные имиульсы и для обеспечения

возможности изменения иоложен 1я во времени этих импульсов относительно узловых точек опорного сигиала. Фазовращатель содержит трансформатор Tpt, резисторы , конденсатор Cg, диоды ДБ-Д,&.

Фазовый дискриминатор предназпачен для пропуска на спусковую схему и.миульсов с усилителя в момепты прихода остроугольных импульсов с фазовращателя. Фазовый дискриминатор состоит, из транзистора ЯЯз, резиУсллитсль сшиала рабочего хода предназначен для повышення чуветвптельности снуcKOBOii схемы к сигналу зануска но каналу рабочего хода. В усилитель входят транзнстор ПП и резистор R-2o.

Спусковая схема нредназначена для нолучения нмнульсов с крутым нередним фронтом и с заданнымн амнлитудой и мощностью. В снусковую схему входят транзисторы Я/75-ППт, резисторы , конденсаторы Сю-Ci2, диод Дэ, трансформатор Тр.

Сигнал с датчика информации иодается на вход усилителя - контакты Ш и 2П. Для ограничения сигнала иснользуется нелинейность ирямой ветви кремниевых диодов Д, Дг.

Усилитель входного сигнала состоит из двух каскадов, каждый из которых собран но схеме с обгцнм эмиттером и с автоматическим смещением в цени эмиттера. Для лучшего согласования с нагрузкой н развязки но цепям нитаиия второй каскад уснлнтеля имеет трансформаторный выход.

Онорный сигнал нодается на вход согласующего (иовышающего) трансформатора Tpz и далее на нотеициометр , с номощью которого может изменяться амплитуда импульсов, поступающих на динистор Дб- Благодаря этому может изменяться промежуток времени от начала импульса до момента открывания дииистора Дб.

Стабилитроны Дт, Да, служат для нолучеиия нлоской вершины импульса, поступающего на дифференцирующую цепь Сд, Rie. Поскольку имиульс, поступающий иа эту цепь, имеет крутой передиий фронт (за счет нелииенностн характеристики динистора) и плоскую вершину, на вход транзистора Я/7з с дифференцирующей цепи поступают остроугольиые импульсы с крутым иередиим фронтом, причем длительность нмпульса задается подбором величии электроэлемеитов таким образом, чтобы оиа была на норядок меиьHie половины нериода сигнала при наибольшей частоте. При отсутствии нмпульсов с фазопращателя транзистор ПП открыт за счет тока на базу через резистор Rn. Открытый /7Яз шунтирует вход спусковой схемы по каналу холостого хода и вход усилительного каскада ПП. Во время импульса с фазовращателя триод ЯЯз закрывается, и сигпал с усилителя может пройтн иа спусковую схему и вход усилительного каскада ПП.

Спусковая схема состоит из двух частей: триггера Шмитта иа триодах ПП и ЯЯв п выходного усилителя на триоде ЯЯ/. Выходной усилитель, работающий в ключевом режиме, выдает имиульс (рабочий ход) при закрывании ЯЯй, что иронсходнт за счет шунтнровання R2U с помощью триода ЯЯ4, когда на eio базу ириходит отрицательный имнульс с усилителя входиого сигиала через и Д. Обратное опрокидывапие триггера (холостой ход) происходит при подаче иа базу триода ЯЯв иоложительного импульса.

Благодаря наличию усилительного каскада на триоде ЯЯ4 и шуитироваиию резистора RIQ диодом Д4 чувствительность тр1нтера к сигиалу рабочего хода в несколько раз выше (по входному сигиалу), чем к сигналу холостого хода.

Благодаря отсутствию в схеме фазовращателя и усилителя настроенных резонансных элементов нредлагаемое устройство может работать в достаточно широком днаназоне частот, а малая продолжительность времени

иронускаиия сигнала с выхода усилнтеля входного сигиала на триггер нозволяет-получать на выходе фазового дискриминатора однополярные имнульсы при значительных изменениях фазы входного сигиала ио отношенню к онорному сигиалу. При этом если даже фаза входного сигиала изменена настолько, что импульс фазовращателя приходится на момент перехода входного сигнала через нуль и на выходе фазового дискриминатора

иолучаются два разнополярных имиульса, которые при обычной схеме управления триггером вызовут двойное срабатывание его.

В иредлагаемом устройстве двойного срабатывания триггера не нроизойдет, так как

по отношению к сигналу зануска триггер с усилителем ЯЯ4 имеет большую разницу в величине порога срабатывания для импульсов разной полярности.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования сигнала, содер}кащее уснлитель входного снгнала, связанный через фазовращатель с фазовым

дискримниатором, соеди1 енным со спусковой схемой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работы устройства в широком диапазоне частот нри изменениях фазы снгнала, в него введены усилительный каскад, поте1щиометр с последовательно включенными диннстором и дифференцирующей цепью, соединенной с транзистором, шуитирующим выход усилителя входного сигиала, коллектор транзистора иодключен ко входу спусковой схемы

но ценям рабочего хода и холостого хода соответственно через усилительный каскад и через резистор.