Фазочувствительный выпрямитель Советский патент 1980 года по МПК H03D13/00 

мент совпадения 10, интегратор 11, источник эталонного напряжения 12, второй амплитудный компаратор 13, первый элемент И 14, элемент ИЛИ 15, третий амплитудный компаратор 16, первый элемент НЕ 17, второй элемент И 18, второй элемент НЕ 19. Фазочувствительный выпрямитель работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда сдвиг по фазе (ijj) входного сигнала it/Bxi относительно опорного сигнала UQ расположен в диапазоне от минус 90 до плюс 90° () 90°). Выходной сигнал третьего компаратора 16 (Xi) изменяет дискретно свое значение в момент перехода входного напряжения через ноль Xi l при и при Выходной сигнал первого компаратора 9 (2) изменяет свое значение диск;ретно при переходе опорного напряжения .UQ приС/о Ои при . На выходе элемента совпадения 10 реализуется логическая функция Yi Xi-X2+Xi-X2. Выходной сигнал элемента совпадения 10 представляет собой импульсную величину с постоянной амплитудой импульса и изменяющейся длительностью п. Изменение относительной длительности QI TI-/O, где /Ojiir частота переменного напряжения, оди нaJкoвaя для сигналов UQ и .(Увх, пропор (циоиа-ладо , изменению модуля сдвига по - %азе между входным it/вх и опорным UQ сигналами. При 0 |aJ3| 90° Qi изменяется в диапазоне от 1 до 0,5 (0,). Среднее значение выходного сигнала элемента совпадения 10, подаваемого на вход интегратора И (t/a) определяется как , i/a-Q., где L/a -амплитуда импульса. Изменение выходного напряжения интегратора |Д/7и| в линейной зоне определяется i,U, U, + U,Qj, где L/i - величина напряжения источника эталонного напряжения 18. TI - постоянная времени интегратора. Если ifyi 0,5 Ua, то при ,5 интегратор входит в насыщение и на выходе третьего компаратора сигнала . Схема первого элемента И 14 работает как открытый логический ключ . Схема второго элемента И 18 работает как закрытый логический ключ , закрываемый сигналом с второго элемента НЕ 19. Тогда сигнал с выхода элемента схемы ИЛИ 15 и ключ 8 замыкается на время положительной полуволны входного напряжения. Выходное напряжение схемы отрицательно и пропорционально амплитуде входного сигнала ---A-i/L., где К - коэффициент передачи устройства, определяемый отношением резисторов 5 и 4 при , UBX - амплитудное значение входного напряжения. При изменении фазы входного сигнала t/Bx на 180° относительная длительность импульсов на выходе элемента совпадения 10 ,5, интегратор 11 находится в другом устойчивом состоянии У2 0, , логический ключ второго элемента И 18 открывается, логический ключ первого элемента И 14 закрывается. и ключ 8 замыкается на время отрицательной полуволны входного напряжения. Выходное напряжение схемы /7вых, положительно и пропорционально амплитуде входного сигнала бвыха . При изменении сдвига фазы входного сигнала 90 - ф :;270 интегратор И находится в том же состоянии, а выходное напряжение схемы положительно. Таким образом, сдвиг фазы входного сигнала относительно опорного источника переменного тока не влияет на точность работы фазочувствительного выпрямителя. Технико-экономическая эффективность данного изобретения заключается в следующем. Исследования аналитические и экспериментальные показывают, что в предлагаемом устройстве коэффициент передачи не зависит (экспериментально с точностью 0,05% от сдвига по фазе и устройство не требует специальных регулировок при смене датчиков или использовании других типов датчиков. Формула изобретения Фазочувствительный выпрямитель, содер жащий аналоговое динамическое заноминающее устройство, источник опорного сигнала и формирователь импульсов, включенный между источником опорного сигнала и управляющим входом аналогового динамического запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, формирователь импульсов выполнен двухвходовым и содержит последовательно соединенные первый амплитудный компаратор, вход которого является первым входом формирователя импульсов, элемент совпадения, интегратор, к второму

входу которого подключен источник эталонного напряжения, второй амплитудный комнаратор, первый элемент И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом формирователя импульсов, а также последовательно соединенные третий амплитудный компаратор, первый вход которого является вторым входом формирователя импульсов, первый элемент НЕ и второй элемент И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, а также второй элемент НЕ, включенный между выходом второго амплитудного компаратора и вторым входом второго элемента И, при этом вторые входы элемента совпадения и первого элемента И подключены к выходу третьего амплитудного компаратора, а второй вход формирователя импульсов соединен с входом фазочувствительного выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3743952, 329-110, опубл. 03.07.73 (прототип).