ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗОВОГО СДВИГА ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1972 года по МПК H03M1/64 G01R25/08 

Изобретение относится к П(реОб:разовательной техники лараМет1ров переменных .напряжений :(то,ков) в цифровой кол. Известен |дреоб|разователь ф.азового сдвига леременных нащряжений IB 1ЦИ|ф|ро,вой код, соде;ржащий формирователи прямоугольных напряжений, ннверторы, диффер-енцирующие цепи, линии задерж1ки, логические схемы, счетный триггер, делитель частоты и последовательно соединенные генератор счетных импульсов, схему совпадения, вентиль, счетчик имлульсов и запоминающий iper«c:ip. В првдложеннОМ преобразователе для повышения точности имеется двухполюсный автоматический переключатель, одил вход которого соединен с :вход1ной 1клб.1мой всего устройства, другой вход - со -второй «леммой всего устройства и со Входом делителя частоты, выход которого подключен к упр,авляющему входу двухполюсного автоматического переключателя и через дифференци(рующую цепь, счетный TipiErrep и вторую дифференцирующую цепь - к шине «сброс запоминающего регистра. Выход первой д:иффе|ренцирующей цепи соединен таюже одяовибратрр с у.пра1вляющи1м входом вентиля, выходы автоматического neipe1ключателя перекрестно подключены IKO входам фор-мдрователей, .которые через л.нверторы и схемы «ИЛИ соед1гнены со входами схемы совпадения, связанной с генератором счетных ИМ пульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого преобразовател я; ,на фиг. 2 - временБые диаграммы, хар акторизующие работу преобразователя. Сдвинутые по фазе на угол ф напряжения Ui и f/2 поступают на автоматический переключатель J, который управляется выходным лрямоугольным напряжением триггерного делителя 2 частоты, возбуждаемы одним из входных напряжений, например опорным напряжеиием t/2. При одном положении переключателя, которое определяется положительной полярностью (нулевым потенциалом) выходного напряжения делителя, напряжения f/i и Uz поступают непосредственно на формирователи 3 я 4 прямоугольных напряжений. При другом пололсении переключателя, соответствующем отрицательной полярности выходного напряжения делителя, напряжения U и бг поступают перекрестно на формирователи 3 и 4. Вы.хояные напряжения формирователей (фиг. 2, а и б) с помощью инверторов 5 и 6 расщепляются на равные и противофазные напряжения, воздействующие на логические схемы «ИЛИ 7 и 8. На выходе одной :из схем «ИЛИ формируются прямоугольные импульсы С/4 е длительностью, равной сум1мариой длительности положительнглх ползполн прямоугольных напряжений (фиг. 2, в). На выходе другой .схемы «ИЛИ - -прямоугольные импульсы f/5 с длительностью, равной суммарной длительности отрицательных полуволн (фит. 2, г).

Трехзажимная импульсно-потенциальная схема 9 совпадения (логическая -схема типа «2И-НЕ) подключена своими потенциальными зажимами к выходам схем «ИЛИ 7 и 8, а имнульоньим зажифюм - к генератору 10 счетных импульсов. В результате совпадений прямоугольных .импульсов LJ и U фор|мирую)тся более короткие импульсы f/e (фиг. 2, д), которые за.полняются счетными импульсами генератора 10 (фиг. 2, е). Длительность коротких им.пульсов пропор;цио.наль.иа фазовому сдвигу ф входных напряжений if/i, f/2 и фазовой неидентичности Д ф .фо.р1м,и1рующих звеньев двухкаиальной части схемы.

Счетные .импульсы через нормально-открытый вентиль 7/ поступают ща счетчик/2 импульсов, к выходу которого через т - разрядную имнульсно-нотенциальную схему 13 совпадений подключен регистр 14 памяти.

За первый полупериод выходного .напр.яжения делителя частоты в счетчике 12 накапливается количество и-млульсов, пропорциональное значению ф + Аф. При .изменении полярности выходного напряжения делителя (на отр.ицательную) изменяется положение nejpeключателя и iB счетчик дополнительно поступает количество импульсов, про.пор1циональное з.начению ф - Аф. Пр.и последующем изменении полжрности ВЫХОДНОГО напряжен1ия делителя (на положительную) срабатывает счетный триггер 15, запускаемый .положительным импульсом, .формируемым диффе,ренцирующей цепочкой 16. Выходное .напряжение триггера 15 дифференцируется цепочкой 17, и созда;В:аемый при этом импульс устанавливает разряды регистра 14 в .нулевое состояние. Одновременно этот же импульс с небольшой задержкой, создаваемой лин.иейзаде)рж.ки 18, открывает схему 13 совпадений и осуществляет тем самым за.пись кода счетчика 12 в регистре 14. С несколько большей задержкой, создаваемой линией задер.жк1И 19, происходит сброс на нуль счетчика 12.

При П0лож.ительной пол ярности выходного напряжения дел.ителя 2 переключатель 1 .вновь уста1навливается в первоначальное положение, а на счетчик 12 приходит кол.ичество импульсов, пропорциональное ф+Аф. При последующем переключении входных напрЯжений триггер 15 .не срабатывает на отрицательный импульс и счетчик даполиительно накапливает количество импульсов, пропорциональное Ф - А ф. Суммарное число импульсов в счетЧике за период коммутации .пропорционально фазО|ВОму сдвигу ф входных на1прЯ|Жвний и не зависит от значения фазовой неидентичности Аф форми|рующих звеньев. При новом переключени.и входных напряжений U и Uz происходит пе|резапись кода и 1счетчик оодготавливаегтся к иовому счету.

Для .исключения вл.И1Яния лереходных процессов в фор.мирующих звеньях, возникающих в моменты коммутации 1напря1жений, на результат преобразования цепь управления вентиля // присоединяется к одновибрато)ру 20, который вобуждается и мпульса М1и дифф ренц.ирующей цепи 16 пр.и ка|Ждом п реключеняи ВХОДНЫ.Х .напряжений (И нве1ртор на входе одновибратора не показа.н). В результате вентиль 11 запирается на аремя пе;реходного процесса в каждый такт ком1мутац.ии. Поатояниая

времени одновибратора 20 выбирается из условия затухания переходных процессов в форми.рующих каскадах, .перезаписи кода и подготов.ки 1счетч.и1ка к очередному циклу преобра.зования.

Таким Образом за каждые два такта коммутации ;в регистр 14 :преОбразоБателя выдается кодовое зи.аЧание текущего значения фазового сдвига р авниваемых по фазе наоряжений, не зависящее от степени .неидентичности фазовых Х)аракте|рист.ик формирующих звеньев. .Быстродействие рассмотренного лреобраЗОвателя определяется коэф|фиц.иент.О|М деления Т1ригг рно.го делителя 2 и в пределе (при коэ.ффициенте деления, равном двум) может

быть доведено до одной посылки кода за два периода .сравниваемых по фазе .напряжений.

.Предмет изобретения

Преабра1зователь |фазового .сдвига переменных .напряжений .в цифровой код, содержащий формировател.и .пря моугольных напряжений, инверторы, диффе)ренцирующие цепи, линии

40 задер.жки, логические схемы, счетный триггер, дел.итель частоты и последовательно соединенные генератор счетных .импульсов, схему совпадения, вентиль, счетчик им.пульсов и заполшнающий регистр, отличающийся тем, что, с

45 целью повыше|ния точ.ност1и, он содержит двухполюсный автоматический переключатель, один вход (которого соединен с входной клеммой .всего устройства, другой вход - со второй входной клеммой всего устройства .и со входом

50 дел.ителя частоты, выход которого по.дключен 1к управляющему входу двухполюсного автоматического перекл.ючателя и через дифференцирующую цепь, счетный триггер и вторую дифференцирующую цепь - к шиие «сброс

55 запом.ин.ающего регистра, выход .первой дифференцирующей цепи соединен также через одмовибратор с управляющим входом вентиля, выходы авто.матического переключателя .перекрестно подключены ко входам .формирователей, Которые через инверторы и схемы «ИЛИ соединены со входами Охемы совпадения, связанной с генератором счетных импульсов.

jyl/2 i /U Фиг,, f t лиш шшш F1 Гь. . i: лс