ДИСКРЕТНОЕ УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ПО ФАЗЕ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Советский патент 1973 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при создании измерительных органов устройств релейной защиты энергосистем.

Известные дискретные фазосравнивающие устройства, содержащие усилители-ограничители, потенциальные логические элементы и устройства преобразования дискретных сигналов в непрерывный выходной сигнал, обладают малым быстродействием и содержат больщое число логических элементов.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия. Это достигается тем, что устройство снабжено усилителями-ограничителями, осуществляющими преобразование непрерывных сравниваемых величин в дискретные сигналы, а выбор типов используемых полупроводниковых элементов и их соединения обеспечивают реализацию сложной логической функции при относительно малом числе элементов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема.

Устройство состоит из усилителей-ограничителей Д 2, потенциальных логических элементов «НЕ 3-6; «Память 7-10; «И //- 14, «ИЛИ 15, транзисторов 16-20, динисторов 21-24, стабилитронов 25-28, диодов 29-44 и резисторов .

Устройство работает следующим образом. Сравниваемые величины Л и В подают на входы усилителей-ограничителей 7 и 2, на

каждом из двух выходов (А, А и В, В) которых появляются униполярные прерывистые сигналы длительностью полпериода в соот+ + ветствии с положительными (выходы А, В) и

отрицательными (выходы А, В) полупериодами величин Л и В. Выходы усилителей-ограничителей соединены с запускающими входами (а) и через элементы «НЕ 3-6 - с блокирующими входами (б) логических элементов «Память 7-10, выходы которых попарно через двухвходные логические элементы «И //-14 подключены к входам элемента «ИЛИ 15. На выходе каждого из элементов поочередно появляются сигналы, обеспечивающие наличие непрерывного сигнала на выходе элемента 5 (срабатыва

ние) в диапазоне углов ) arctg- я, а

В

в диапазоне углов arctg- 2jt укаjB

занные сигналы отсутствуют (несрабатывание).

Каждый из усилителей-ограничителей 1 w 2 выполнен на двух транзисторах 1.6, 18 и 17, 19 (см. чертеж), базы которых через диоды 37-40, служащие совместно с диодами 41- 44 для защиты от больших входных напряжений, и через резисторы 45-48 соединены с минусом источника питания. Это обеспечивает открытое состояние транзисторов при отсутствии на их базах входных напряжений положительной полярности относительгю эмиттера. Коллектор каждого транзистора связан с минусом источника питания через две параллельные цепи. Одна цепь состоит из последовательно соединенных диода 55-36, ста,билитрона 25-28 и резистора 49-52, а другая - из диода 29-32 и резистора . Каждый резистор 49-52 является общим для двух разнотипных цепей. К точкам объединения указанных цепочек подключены катоды динисторов 21-24, напряжение включения которых выбрано выше, а нацряжение выключения - соответственно ниже напряжения ста,билитронов 25-28.

Аноды всех динисторов соединены с базой транзистора 20, на которую подается положительное смещение с помощью резистора 55 и делителя напряжения на резисторах 54, 55, сопротивления которых выбраны таким образом, чтобы транзистор открывался только в том случае, если одновременно открыты любые два динистора. Открытое состояние транзистора 20, характеризуемое протеканием тока в резисторе 56, соответствует срабатыванию устройства. Если, например, транзисторы 16 и 17 закрыты, что соответствует положительным полупериодам величин А к В, то динистор 21 открывается и остается в открытом состоянии до тех пор, пока не откроется транзистор 17, т. е. пока величина В не сменит знак на отрицательный. Если до этого из-за смены знака величины А откроется транзистор 16, то это не вызовет закрытия динистора 2/, так как напряжение стабилизации стабилитрона 25 выше напряжения выключения динистора. Если к моменту закрытия транзистора 17 транзистор 16 открыт, то

это не вызовет открытие динистора, так как напряжение включения его выше напряжения стабилизации стабилитрона 25. Остальные динисторы работают аналогично.

Открытое состояние динисторов 21-24 соответствует наличию сигналов ) на выходах логических элементов «Память 7-10. В диапазоне углов в любой момент времени otiKipbiTbi два из четырех дйнисторов,

что обуславливает открытое состояние транзистора 20, т. е. срабатывание устройства.

В диапазоне углов в любой момент времени открыт только один из динисторов, что не приводит к открытию транзистора 20. Работа устройства не зависит от частоты сравниваемых величин. Максимальное время срабатывания не более полупериода. Сигнал на выходе устройства при срабатывании имеет непрерывную форму.

Предмет изобретения

Дискретное устройство сравнения по фазе двух электрических величин, содержащее

усилители-ограничители, выполненные на транзисторах, и потенциальные логические элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, оно снабжено пороговым логическим элементом,

выполненным на нормально закрытом транзисторе, двумя стабилитронаМИ, двумя динисторами, резистором и двумя диодами, аноды которых соединены с коллекторами транзисторов усилителей-ограничителей, катод одного из диодов присоединен к катоду первого стабилитрона, а катод другого - к аноду второго стабилитрона, включенного в цепи коллектора транзистора другого усилителяограничителя, к резистору, второй вывод которого соединен с минусом источника питания, и к катоду динистора, напряжения включения которого выше, а напряжение выключения ниже напряжения стабилизации стабилитрона, при этом аноды всех динисторов

соединены с входом порогового логического элемента.

Фиг. 1