Двухканальный коммутатор гармонических сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03K17/00 

(54) ДВУХКАНАЛЬНШ КОММУТАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронных измерителях отношений двух переменных напряжений (логометрах), в измерителях фазовых СДВИГОВ и других приборах переменного тока, имеющих двухканальную измерительную схему. Для исключения погрешностей двух канальных приборов от неидентичност И нестабильности парных элементов, ВХОДЯЩИХ в,разные каналы, используют поочередное преобразование двух сигналов в одноканальном усилительно-преобразовательном тракте. Поочередное преобразование сигналов ос ществляется автоматическим переключателем, управляемым напряжением бо лее НИЗКОЙ частоты, чем переключаемые сигналы. Известно переключаюшее устройст во, в котором при управлении переключателем с помощью независимого генератора коммутирующего напряжения фаза одного или обоих напряжений отличается от нуля в моменты к мутации, что обусловливает переход ной процесс в усилительно-преобразовательном тракте при каждом пере .ключении 111СИГНАЛОВНачальная фаза коммутации в известном устройстве зависит от фазового сдвига преобразуемых сигналов, И ИСКЛЮЧИТЬ ИЛИ скомпенсировать погрешность преобразования, вызываемую переходными процессами, трудно. Запирание (стробирование) преобразовательного канала на время переходного процесса увеличивает время измерения, особенно в измерительных усилительно-выпрямительных трактах с большой ПОСТОЯННОЙ времени. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход кото эого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого подключен ко входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа другого канала, информационные входы ключей соединены с соответствующими ВХОДНЫМИ шинами, а выходы подключены к выходной шине, управляющий триггер, выходы которого подключены ко вторым входам элементов И, а счетный вход соединен с выходом формирующего одновибратора.

последовательно соединенные первый и второй времязадающие одновибраторы 2.

Недостатком этого устррйства является наличие двух времязадающих элементов (одновибраторов), что обуславливает неравенство и нестабильность полупериодов коммутации гармонических сигналов.

Цель изобретения - повышение точности коммутации.

Указанная цель достигается тем/ что в двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого подключен ко входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа другого канала, информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы подключены к выходной шине, управляющий триггер, выходы которого подключены ко ьторым входам элементов И, а счетный вход соединен с выходом формирующего одновибратора, последовательно соединенные первый и второй времязадаюЩие одновибраторы, введены два элемента ИЛИ, входы первого .элемента ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров первого и второго каналов, а выход подключен ко входу первого времязадающего одновибратора, выход которого соединен с третьими входами элементов И, выход второго времязадащего одновибратора подключен к четвертьлм входам элементов И, входы второго элемента ИЛИ соединены с нулевыми выходами триггеров первого и второго каналов, а выход подключен ко входу формирукяцего одновибратора.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из двух дискриминаторов 1 и 2, первого 3 и второго 4 времязадающих одновибраторов, формирующего одновибратора 5, триггера 6 первого канала, триггера 7 второго канала, управляющего триггера 8, двух элементов И 9 и 10, двух ключей 11 и 12, двух элементов ИЛИ 13 и 14.

Принцип действия устройства слеующий .

В исходном состоянии все триггеры стройства установлены в нулевое сосояние и на выходе одновибраторов 3 и 4 действуют единичные уровни апряжения. Поскольку на всех выхоах элемента И 9 действуют единичные уровни, то он открыт, а элемент 10 закрыт нулевым напряжением триггера 8 по входу, соединенному с едиичным выходом триггера 8. Это позоляет одному из импульсов пройти

через открытый-элемент И 9 и установить триггер б в единичное состояни Сигнал с единичного выхода триг,гера б через элемент ИЛИ 13 запускает одновибратор 3. В тот же момент времени изменяется уровень напряжен

на одном из входов элемента И 9, поле чего дальнейшее прохождение импульсов с выхода дискриминатора 1 на счетный вход триггера б прекращается .

Через время С одновибратора 3 возвращается в исходное состояние и защним фронтом своего выходного импульса запускает одновибратор 4. Уровни по входам элемента И 9, связанные с одновибраторами 3 и 4, изменяются на противоположные, и он по-прежнему закрыт.

Через время одновибратор 4 возвращается в исходное состояние, элемент И 9 открывается и импульс с выхода дискриминатора 1 возвраилает триггер б в нулевое состояние. Перепад напряжения с нулевого выхода триггера 6 через элемент ИЛИ 14 запускает одновибратор 5, выходной короткий импульс которого устанавливает триггер 8 в единичное состояние. С этого момента элемент И 9 закрывается, а элемент И 10 открывается, и рассмотренный полуцикл работы устройства повторяется.

Посел переключения триггера 7 в I нулевое состояние вновь запускается одновибратор 5, выходным импульсом которого триггер 8 вновь устнавливается в нулевое состояние. С этого момента элемент И 10 закрывается, а элемент И 9 открывается, и с поступлением на счетный вход триггера 6 импульса с дискриминатора 1 рассмотренный полный цикл работы устройства повторяется.

Из рассмотренного принципа действия устройства видно, что переключение триггеров 6 и 7 осуществляется импульсами, соответствующими момент;ам перехода сравниваемых сигналов через-нуль. Это означает, что выходной сигнал переключающего устройства в каждом такте когл 1утации начина,ется и заканчивается нулевой начальной фазой. При этом длительность полупериодов ком 1утации - -1 + Сг определяется одним времязадающим элементом (одновибраторы 3 и 4 и поэтому долговременная нестабильность полупериодов коммутации отсутствует, а кратковременная практически не сказывается на точности коммутации. Необходимость последовательного включения двух одновибраторов объясняется большим временем восстановления исходного состояния одновибраторсв. При включении двух .одновибраторов восстановление одного происходит в момент нахождения