Устройство преобразования мощности в период следования импульсов Советский патент 1977 года по МПК G06G7/16 

Цель изобретения - повьппение точности и расширение частотного диапазона. Достигается это тем, что в устройство для преобразования мощности в период следования, импульсов, содержащее генератор линейно измеряющегося напряжения и блок сравнения, введены генератор треугольного напряжения, первый второй, третий и четве тый ограничители, первый и второй инверторы и интегратор, причем генератор треугольного напряжения подключен к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого ограничителей. Первый вход первого и третий вход второго ограничителей соединены между собой, третий вход первого и первый вход второго ограничителей присоединены соответственно к входу и вы ходу первого инвертора. На первые входы третьего и четвертого ограничителей поданы постоянные напряжения, а третьи их вхо ды соединены и подключены к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, вход которого присоединен к выходу блока сравнения, а его вход через интегратор подключен к выходу второго инвертора, соединенного с первыми выходами первого и третьего и вторыми выходами второго и четвер того ограничителей, вторые выходы первого и третьего и первые выходы второго и четвертого ограничителей подсоединены к вход интегратора. На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняю щие его работу. Устройство состоит из генератора 1 треугольного напряжения, выход которого соединен с вторыми входами ограничителей 2, 3, 4 и 5. Первый вход ограничителя 2 сое динен с источником 6 сигнала, пропорционального напряжению, а третий его вход - с источником 7 сигнала, пропорционального току. Третий вход ограничителя 3 соединен с ис точником 6 сигнала,а первый вход с выходом первого инвертора 8,вход которого связан с ис точником 7 сигнала, пропорционального то ку. Первый вход ограничителя 4 связан с источником 9 образцового положительного напряжения, а третий его вход с выходом генератора 10 линейно изменяющегося напряжения. Выход последнего подсоединен также к третьему входу ограничителя 5, первый вход которого соединен с источником 11 образцового отрицательного напряжения. Положительные выходы ограничителей 2 и 4 и отрицательные выходы ограничителей 3 и 5 соединены с входом второго инвертора 12, выход которого, а также отрицательные выходы ограничителей 2 и 4 и положительные выходы ограничителей 3 и 5 связаны с входом, интегратора 13, а его выход подключен к входу блока 14 сравнения. Выход блока 14 соединен с входом генератора 10. Устройство работает следующим образом. На второй вход ограничителя 2 поступает треугольное переменное напряжение от генератора (см, фиг. 2fL}yHa первый вход - входное напряжение U источника б, на третий вход -U,, источника 7, где и - напряжение, пропорциональное налряж:ению источника 6, Uy - напряжение, пропорциональное току источника 7; на второй вход ограничителя 3 поступает треугольное напряжение и на третий вход - напряжение Uj . на первый вход через инвертор 8 входное напряжение Uy (см. фиг. 2,6), на второй вход ограничителя 4 поступает треугольное напряжение и на первый вход сигнал UQ , на вход - UQJ; , где UQ - образцовое полой ительное или отрицательное напряжения, UQG - выходное напряжение генераторр 10 (фиг. 2,з), на второй вход ограничителя 5 поступает треугольное переменное напряжение, на третий вход сигнал UOG 9 на первый вход U . Напряжение UQ,, (фиг. 2,ж) имеет пилообразную форму и описывается выражением Кл1, где К л - тангенс угла наклона напряжения UQ (фиг. 2ж), Особенностью генератора 10 является то, что в момент прихода управляющего имульса его выходное напряжение мгновенно падает до нуля, а затем начинает снова линейно нарастать. Ограничители производят ограничение поступающих на их входы напряжений относительно нуля. Каждый ограничитель имеет по два выхода - положительный и отрицательный относительно нулевого уровня. Среднее значение выходного напряжешш за период Т треугольного напряжения для ot- раничителя 2 с отрицательного выхода (см. фиг. 25г). и + , (Ux icP Т J 4а4-Aw , с положительного выхода (см.. фиг, 2,в) U,+Uy (,) а4.AW для ограничителя 3 аналогично (см. фиг. 2д, е) Tt . ЭСР TJL 4 г 4Aw о -if I L:2L+d Li iЧ(.ср TJi 42ДАт для ограничителей 4 и 5 выражение можн записать ТТL{ 1 Ц) , ( 5Cp--rJL4 О TI iff I/oc+Uo (и. 6СРТ)4. 3 ,,jfTA UoC-Uo (Uoc-Uo) - l/oc -Up (U 1 ГГАт Jn Графики этихнапржкений приведены на фиг. 2 д, 3, и. Напряжения U U jUjjUg поступают на интегратор 13 непосредственно, а напряжения U , Uj , Ug и U - через инвертор 12. На интеграторе 13 происходит одновре менное интегрирование этих напряжений до тех пор, пока не выпогшится равенство интегралов (см. фиг. 2,к,л,м) i -i -. i t acp-t,,,,)dl 1.1 - и t 3cp Здесь i, t; g, t 3 , t ,1:5 постоянные интегрирования интегратора по разны входам, i, - время интегрирования вход ных сигналов. Начало и конец Ь фиксиру сразш-шающее устройство, которое запуск ет ГКН управляющим импульсом (см. фиг 2н ), а затем прекращает линейно изменяю щее напряжение, периодически с периодом (графики на фиг. 2). Так как U пропорционально напряжению, а Uy току изменя мой цепи, то после преобразования получи , КлЧх гдеКп, и К л - коэффихщенты преобразо вания. Отсюда Р Ktx, т.е. активная мош ность прямо пропорииональна периоду сле дования импульсов от сравнивающего устройства. Повышение точности преобразователя достигается за счет введения в схему известного преобразователя трех ограничителей, генератора компенсирующего напряжения и инвертора с соответствующими связями, что позволило исключить погрещность от неидеальности статических характеристик ключей и погрешность интегратора, работающего в режиме разновременного сравнения. Расширение же частотного диапазона получается за счет использования в схеме преобразователя менее инерционных устройств. Формула изобретения Устройство для преобразования мощности в период следования импульсов,содержащее генератор линейного изменяющегося напряжения и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расши рения частотного диапазона, оно снабжено генератором треугольного напряжения, первым, вторым,, третьим, и четвертым ограничителями, первым и вторым инверторами и интегратором, причем генератор треугольного напряжения подключен к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого ограничителей, первый вход первого и третий вход второго ограничителей соединены между собой , третий вход первого и первый вход второго ограничителей присоединены соответственно к входу и выходу первого инвертора, на первые входы третьего и четвертого ограничителей поданы постоянные напряжания, а третьи их входы соединены и подключены к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, вход которого присоединен к выходу блока сравнения, а вход его через интегратор подключен к выходу второго инвертора, соединенного с первыми выходами первого и третьего и вторыми выходами второго и четвертого ограничителей, вторые выходы первого и третьего и первые выходы второго и четвертого ограничителей подсоединены к входу интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР №228332, М.Кл. Q 06 F 5/00, 17.06.67. 2.Автометрия, № 2, 1969 г., стр. 26 (прототип).

г, ( Utj)

а

1iААiiА