Устройство для интегрированиязНАКОпЕРЕМЕННыХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/18 G06G9/00 

1

Изобретение предназначено для использования в радиотехнических установках и приборах и служит для ликвидации статической ошибки в системах автоматического регулирования. Устройство может быть использовано в системах автоматического слежения за параметрами, в частности в приборах, использующих следящую систему автоподстройки частоты.

Известно интегрирующее устройство 1, содержащее блок формирования сигнала, два генератора низкой частоты, один из которых является управляющим, фазовый детектор с фильтром низкой частоты н блок исполнительных элементов.

Эта схема сложна, а случайное изменение частоты одного из генераторов приводит к изменению сигнала на выходе фазового детектора, что дает дополнительную погрешность. Кроме того, выходной сигнал на фильтре фазового детектора не превышает 1-2 в, что ограничивает диапазон регулирования устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для интегрирования знакопеременных сигналов 2, содержащее блок детектирования, источник напряжения смещения, накопительный конденсатор и два усилителя, каждый из которых имеет по два входа и одному выходу. С выхода первого усилителя, являющегося выходом устройства, имеется обратная связь через емкость на один из его входов. Этот же вход через контакты реле либо связан с шиной нулевого потенциала, либо на него подается входное напряжение. Второй вход также через контакты реле связан с выходом второго усилителя и накопительным конденсатором.

В этом устройстве при появлении входного напряжения определенной полярности, превышающего порог срабатывания реле, происходит заряд (разряд) интегрирующего конденсатора от отдельного источника

постоянного напряжения через постоянное сопротивление.

Постоянная времени заряда (разряда) емкости этого конденсатора определяет быстродействие схемы и не зависит от величины входного напряжения сигнала ошибки. В результате, когда постоянная времени заряда (разряда) мала, быстродействие будет больше, но при этом малое возмущающее напряжение сигнала ошибки, достаточное для порога срабатывания реле, выводит по инерции устройство из положения равновесия.

Если выбрать постоянную времени больщой, подход к положению равновесия будет

боЛёё плавным, однако быстродействие устройства будет меньше.

Целью изооретения является расширение частотного диапазона работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее детектор сигнала, источник постоянного напряжения и интегрируюш.ий блок, выход которого соединен с входом буферного усилителя, выход которого является выходом устройства, введены два оптоэлектронных преооразователя, каждый из которых выполнен в виде развязываюш,ей пары «излучаюш,ий диод - фоторезистор. Первые входы оптоэлектронных преооразователей подключены к выходу детектора сигналов разноименными полюсами. Второй вход первого оптоэлектронного преобразователя соединен с выходом источника постоянного напряжения, а выход первого оптоэлектронного преобразователя подключен к входу интегрируюп1,его олока, дополнительный выход которого соединен с вторым входом второго оптоэлектронного преобразователя, подключенпого выходом к шине нулевого потенциала.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

строиство для интегрирования знакопеременных сигналов содержит детектор сигпала 1, источник постоянного напряжения 2, оптоэлектронные преобразователи 3, 4, выполненные в виде развязывающих оптронов и служащие соответственно для заряда и разряда интегрирующего блока - RC-цепи 5, и буферный усилитель 6.

Выход усилителя 6 является выходом устройства. Предварительно усиленный сигпал ошиоки детектором сигнала 1 поступает на преоиразователп 3, 4, содержащие каждый пару «излучающий диод - фотосопротивлепие, связанных оптоэлектронной связью. Один преобразователь 3 используется для заряда RL-цепи 5 от источника постоянного напряжения, а другой - для разряда RG-цепи 5. Входы преобразователей 3, 4 подключены к выходу детектора сигнала I разноименными полюсами. В зависимости от полярности сигнала происходит заряд RC-цепи 5 через преобразователь 3 от источника постояиного напряжения 2, или разряд через преобразователь 4. При этом входному сигналу большей величины соответствует малая постоянпая времени заряда (разряда) RC-цепи 5. По мере уменьшения сигнала ошибки постоянная времени увеличивается. Это обеспечивает более плавный подход к рабочему положению -при более высоком быстродействии устройства.

При отсутствии на входе ошибки рассогласования преобразователи 3 и 4 закрыты, п их сопротивления сравнимы с сопротивлением изолятора, что обеспечивает высокую память. Напряжение с выхода

RC-цепи 5 поступает на вход усилителя 6, имеющего очень большое входное сопротивление, препятствующее разряду RC-цепи 5. Напряжение па выходе усилителя 6 изменяется от долей вольта до папряжения источника питания. При наличии напряжения ошибки на входе устройства на выходе устройства развивается нарастающее (убывающее) напряжение, скорость нарастания

(у&ывания) которого зависит от величины напряжения на входе устройства. Таким образом, при включении устройства в систему авторегулирования и существовании сигнала ошибки, устройство будет его выбирать и в установившемся режиме ошибка будет отсутствовать, что является признаком астатической системы.

Устройство является электронным аналогом электродвигателя и реализует функЦию

U((x)dx.

Использование разработанного устройства для-интегрирования сигнала управления

в системе автоматического регулирования позволит расширить частотный диапазон регулирования, что дает возможность применить одно звено астатического типа без статической электронной части.

Кроме тог, за счет замены механических контактов реле в условиях повышенной вибрации повышается надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее детектор сигнала, источник постоянного напряжения и интегрирующий блок, выход которого соединен с входом буферного усилителя, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона работы устройства, в него введены два оптоэлектронных преобразователя, каждый из которых выполнен в виде развязывающей пары «излучающий диод - фоторезистор, первые входы оптоэлектронных преобразователей подключены к выходу детектора сигналов разноименными полюсами, второй вход первого оптоэлектронного преобразователя соединен с выходом источника постоянного напряжения, а выход первого оптоэлектропного преобразователя подключен к вхоДу интегрирующего блока, дополнительный выход которого соединен с вторым входом второго оптоэлектронного преобразователя, подключенного выходом к шине нулевого потенциала.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 224168, кл. G 06 G 7/18, 1967.

2.Патент Великобритании № 1199150, кл. G4G, опубл. 1970 (прототип).