Фазозависимый преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01R19/00 

присоединен к центру звезды, в качестве нелинейного элемента с гальваиическн развязанными пенями коммутации и нолезного сигнала использован тнристорный оптрои, нри этом в каждом луче звезды положнтельпый электрод диода соединен с катодом тиристора тиристорпого оптрона, уиравляюндий электрод которого соедннен через резистор с отрицательным электродом диода, причем два первых тиристорных оптрона подключены анодами тиристоров к центру звезды пеносредствеппо, а два других соедипены катодамн тиристоров с центром звезды через дноды, и согласное соединение параллельно включенных унравляющих дподов одной нары тиристорных оптронов подключено к источнику коммутирующего напряжения встречно с согласным соединением электродов управляющих диодов второй пары тиристорных оптронов.

Принципиальная схема преобразователя приведена на фиг. 1.

Преобразователь построен по схеме четырехлучевой звезды.

Каждый луч звезды содержит тнрнсторный оптрон, диод и сонротивление.

Преобразователь еодержит тиристорные онтроны 1, 2, 3, 4, нолупроводниковые диоды 5, 6, 7, 8, сопротивления 9, 10, 11, 12, сопротивление нагрузки 13 и источник нитания 14.

В двух лучах звезды аноды тиристоров тиристорных оптронов 2, 4 подключены к центру звезды. Два других луча подключены к центру звезды отрицательными электродами диодов 5, 7. При этом каждые два луча звезды, содержащие встречио включенные тиристоры тиристорных оптронов 3 и 4, соединены параЛоТельно друг с другом и последовательно с источником 14 полезного сигнала (±), средняя точка которого подключена к одному из выводов нагрузочного резистора преобразователя, а другой вывод его присоединен к центру звезды.

В каждом луче звезды ноложительный электрод диода соединен с катодом тиристора тиристорного оптрона. Управляющий электрод тиристора тиристорпого оптрона соединен через сопротивление с отрицательным электродом диода.

Согласное соединение параллельпо включенных управляющих диодов одной пары тиристорных оптронов 1, 2 нодключено к источнику коммутируюихего напряження встречно с согласным соединением электродов управляющих диодов второй пары тиристорных оптронов 3, 4.

Эпюры сигналов, действующих на элементах преобразователя, показаны на фиг. 2.

В рассматриваемый момент времени на выводах А унравляющих диодов тиристорных оптронов действует коммутирующее

нанряжеппе, форма которого показана в первой строке эпюр фиг. 2. КоммутируюН1,ее папряжение пред став. лет собой результат модуляцпи иапряжения, частота которого равна частоте полезного сигнала, нанряжением низкой частоты, на которой желают получить полезный сигнал на выходе преобразователя.

В первый полунернод указанного напряжения управляющие диоды первого 1 и второго 2 тпристорных оптронов будут испускать фотоны (строка 2 эпюр фиг. 2), под действием которых возможно открыть их тиристоры. При этом тиристор указанного онтрона при наличии отрицательного наиряження сигнала в центре звезды (строка 3 энюр фпг. 2) будет пропускать ток в прямом паправлепии, так как на его управляющем электроде будет действовать положительное напряжение, возникающее при прохожденпп тока в прямом направлении через диод 5. Цепь тнристорного оптрона 2 разомкнута обратно смещенным переходом диода 6.

Такое еоединение тиристора тиристорного онтрона, диода н сонротивления позволяет ускорить открывание тиристора.

Унравляющие диоды тиристорных оптронов 3, 4 ток пропускать не будут, так как положнтельный полупернод коммутирующего напряжения в рассматриваемый момеит времени действует на их отрицательных электродах.

Таким образом, ток сигнала способен пройти только от среднего вывода источника сигнала, на котором действует положительная нолуволна панряжепия относительно левого вывода источника 14 через резистор, согласно включенный нолунроводниковый диод 5 и открытый тиристор тиристорного оптрона 1 к левому выводу источника сигнала 14 (строка 4 энюр фиг. 2).

Цепи тиристоров тиристорпых оптронов 3 и 4 разомкпуты: цепь 3 - вследствие встречно включенного диода 7 и цепь 4 - встречно включенным тиристором тиристорного оптрона 4.

В следующий полупериод коммутирующего напряжения на правом выводе источника енгпала 14 наблюдается ноложительный нолупериод напряжения. Папряжение на резисторе 13 будет вызвано током, проходящим через цепь тирпсторного оптрона 3.

В течение рассматриваемогонолупериода нанряжения низкой чаетоты напряжение на нагрузочном резисторе 13 будет вызвано токами, проходящими через тиристоры тиристорных оптропов 1, 3. Через тиристоры тиристорных онтронов 2, 4 в этот полупериод напряжения низкой частоты ток проходить не будет.

В следующий полупериод напряжения низкой частоты на резист;ре 13 будет действовать напряжение, вызваппое токами,

проходящими через тиристоры тиристориых оптронов 2, 4.

Напряжения на нагрузке, вызванные токами через тиристоры тиристорных оптронов 1,3 и 2,4 показаны в строке 5 эпюр фиг. 2, а напряжение на нагрузке, вызванное токами всех тиристоров тиристорных оптронов - в строке 6 тех же эпюр.

При смене фазы полезного сигнала на 180° (строка 7 эпюр) напряжение на нагрузке будет таким, как показано в строке 8 эпюр.

Таким образом, при смене фазы полезного сигнала на 180° именяется фаза выходного напряжения также на 180°.

В результате применения предлагаемого преобразователя удалось увеличить чувствительность при малых входных сигналах и расширить динамический диапазон характеристики преобразования, а также построить микросхему фазозависимого преобразователя на переменном токе без применения дискретных элементов.

Формула изобретения

Фазозависимый преобразователь, выполненный в виде четырехлучевой звезды, каждый из лучей которой содержит нелинейный элемент с гальванически развязанными цепями коммутации и полезного сигнала и диод, причем каждые два луча звезды, содержащие встречно включенные упомянутые нелинейные элементы, соединены

параллельно друг с другом и последовательно с источником полезного сигнала, средняя точка которого подключена к одному из выводов нагрузки преобразователя, а другой вывод нагрузки присоединен к центру звезды, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя при малых уровнях входного сигнала и увеличения динамического диапазона преобразования, в качестве нелинейного элемента с гальванически развязанными цепями коммзтации и полезного сигнала использован тиристорный оптрон, при этом в каждом луче звезды положительный электрод диода соединен с катодом тиристорного оптрона, управляющий электрод которого соединен через резистор с отрицательным электродом диода, причем два первых тиристорных оптрона подключены анодами тиристоров к центру звезды непосредственно, а два других соединены катодами тиристоров с центром звезды через диоды, а согласное соединение параллельно включенных управляющих диодов одной пары тиристорных оптронов подключено к источнику коммутирующего напряжения встречно с согласным соединением электродов управляющих диохЧов второй пары тиристорных оптронов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 76125, кл. G 01R 19/00, 1973.