Аналоговое множительное устройство Советский патент 1980 года по МПК G06G7/16 

(54) АНАЛОГОВОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к област аналоговой телеметрии, а именно,к преобразователям произведения сигналов переменного тока в унифициро ванный -сигнал постоянного тока, и может.быть использовано в теле метрических системах энергетики и вычислительной техники. Известны устройства для умножения электрических сигналов методом двойной модуляции г содержащие прео разователь напряжения одного из сигнг1лов в частоту импульсов коммутации ключевого модулятора ампли туды другого сигнала, к которотлу (подключен фильтр НЧ и формировател импульсов фиксированной длительнос ти включенный между выходом преоб разователя напряжения в частоту и входом ключев ого модулятора 1 . Такое устройство способно перемножать только однополярные электрические сигналы напряжения, а ег выходной ток сильно зависит от сопротивления нагрузки, что вносит дополнительные погрешности от изме ния длины соединительных проводов собственного сопротивления нагрузки. Наиболее близким к изобретению ,Х1О технической сущности является аналоговое множительное устройство, содержащее диодный, интегратор, . состоящий jH3 дозирующего и интегрирующего .конденсаторов, диодов и ключа, амплитудный компаратор, управляющий триггером и ключом дозирующего конденсатора, подключенного к одному из входов амплитудного компаратора , к выходу которого подключен триггер, соединенный с ключом, причем входом всего устройства по напряжению является второй вход амплитудного компаратора и точка подсоединения нагрузки 2. В таком устройстве также происходит двойная модуляция выходного тока пропорционально входной частоте и напряжению постоянного тока, вследствие чего выходной ток в значит.ельных пределах не зависит от изменения сопротивления нагрузки и соединительных проводов. . Однако это устройство также работает лишь на постоянном .токе и не имеет гальванической развязки входов перемножаемых сигналов, что совершенно не приемлемо для телеметрических систем контроля мощности nepeuieHHoiO ток. Кроме того, оно имеет гювольНО сложною конструкцию и для модуляции нуждается в дополнительном преЬбразовании аналог-частота. Цель изобретения - повышение точ ftOCffit и VfiiJoineHHe конструкции устрой ства. Это достигается тем, что в аналотоэо;е множительное устройство, содер жащеё.амплитудный модулятор, выполненный На двух последовательно соединенных транзисторных ключах, вход первого ключа подключен к источнику переменного напряжения, а выход . второго ключа подключен к источнику переменного напряжения через ин дикатор. И частотный модулятор, выполненный в виде несимметричного мультивибратора, введены дозирую циеконденсаторы, подключенные параллельно транзисторньм ключам ампли тудного модулятора,ограничивающие ди да и насыщающийся трансформатор, стр бирующая обмотка которого подключена к выходу частотного модулятора, пара лельно стробирующей обмотке подключё ; встречно-последовател ьно .включенные ограничивающие диоды, измерительная обмотка насыщающегося трансформатора подключена к источнику переменного . :тока, а управляющие обмотки насыщающегося трансформатора подключены встречно к управляющим входам транзисторных ключей амплитудного модуля тора.,,, , -,, : .:., . ,:-:,. . . , -,. -; .- .,, . На чертеже представлена принци. пиальная схема предлагаемого устройства. Аналоговое множительное устройств представляет собой двойной амплитудно-частотньЕймодулятор и содержит уастотный модулятор 1, выполненный в виде несимметричного мультивибратора на транзисторах 2 и 3, база транзистора 2 соединена с коллектором транзистора 3 противоположной проводимос ти и общим резйсторсм 4 базового сме .щения. Резистор 4 подключен к общей точке двух встречно включенных огра ничивающих диодов 5 и б, которые шунтируют стробируюшую обмотку 7 насыщающегося трансформатора 8 калибровочный потенциометр 9, соединенный с источник см питания 10 и эмиттером транзистора 3 противоположной проводимости. При этом две управляющие обмотки 11 и 12 насыщающего|:я трансформатора S подключены к управл.яющим входам двух транзисторных ключей 13 и 14, которые зашун тированы дозирующими конденсаторами 15 и 1б, образуя амплитудный модулятор, и через индикатор 17 среднего .значения выходного тока J подключены к источнику 18 переменного напр.яжения и контролируемой нагрузки. Измерительная обмотка 19 насы.щамщегося трансформатора 8 подклю ГГчёна к источнику 20 переменного тока .,

739551 После включения питания Е- несимметричного мультивибратора на транзисторах 2 и 3 на стробирующей обмотке насыщающегося трансформатора 8 вырабатйваются прямоугольные импульсы напряжения, амплитуда которых ограничивается с одной стороны ограничивающим диоде 5, а с другой - диодом б. Благодаря этому,перемагничивание сердечника насыщающегося трансформатора 8 происходит по несимметричным петлям гистерезиса при постоянной СКОРОСТИ изменения индукции, поэтому номинальная частота генерации мультивибратора, которая значительно выше частоты перемножаемых сигналов, практически не зависит отнапряжения источника питания Efc и определяется индукцией насыщения трансформатора 8 и .величиной сопротивления резистора 4 и калибровочного потенцисмиетра 9. Вследствие подмагничивания сердечника насыщающегося трансформатора 8 измерительной обмоткой 19 переменного тока изменяется его индукция и возникает 1астотная модуляция импульсов мультивибратора, глубина которой пропорциональна текущему значению тока нагрузки, поэтому при одной полярности, переменного тока t) транзисторные ключи 13 и 14, управляемые противофазными обмотками 11 и 12 . насыщающегосятрансформатора 8, переключаются чаще, чем при другой, и дозирующие конденсаторы 15 и 16 переносят через индикатор 17 соответственно, больший электрический заряд в одном направлении и меньший в другом. В результате среднее значение выходного тока Эо пропорционально величине емкости дозирующих конденсаторов 15 и 16, напряжению и-V-и глубине частотной модуляции тока нагрузкйгс соответствующим фазовым сдвигом, т. е. активной мoщнocтиW контролируемой сети Причем выходной токи при малой длительности переходных процессов в дозирующих конденсаторах 15 и 16 практически не зависит от србственного сопротивления индикатора 17 и соединительных проводов, так как выходной сигнал по существу определяется переносом электрического наряда дозирующими конденсаторами 15и 16, а не напряжением На индикаторе 17 среднего значения. Сочетание в одном устройстве помехоустойчивости и точности частотного модулятора с токовым управлением и усилительных свойств ключевого модулятора электрического заряда обеспечивает высокую точность при сравнительно простой схеме устройства,что хоретво согласуется с требованиями аналоговой телеметрии. Формз ла изобретения Аналоговое множительное устройство, содержащее амплитудный модупятор, выполненный на двух последовательно соединенных транзисторных ключах, вход первого ключа подключён к источнику переменного напряже;ния, а выход второго ключа подключей к источнику переменного нйпряжения через индикатор, и частотный модулятор, выполненный в виде несимметричного мультивибратора, отличающееся тем, что, с i целью повышения точйости и упрощения конструкции устройства, оно содержит дозирующие конденсаторы, подключенные параллельно транзисторным i ключам амплитудного модулятора, ограничивающие диоды и насыщающийся трансформатор,стробирующая обмсгка которого подключена к выходу частотного модулятора, параллельно стробирующей обмотке подключены встречно-последовательно включенные ограничивающие диода, измерительная 66мотка Насыщающегося трансформатора Г1бйкл1вчёгна к йст очнйку переменного тока, а управляющие обмотки насыщающегося трансформатора подключены встречно к управляющим входам транзисторных ключей амплитудного модулятора,

0

Источники информации, принятие вб внимание прй Эйспертиэё

с. 190.

5

2.Авторское свидетельство СССР 387381, кл. G Об G 7/16, 1977 (прототип) . ,