Цифровое устройство сдвига фазы Советский патент 1981 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к измерительной и импульсной технике, а также к системам автоматики и может быть применено в устройствах различного назначения, где требуется формирование сигналов сдвига фазы на величину, задаваемую кодом, например, для фазового управления тиристорс1ми, а также для формирования вре менных интервалов. Известно фазозадающее устройство содержащее задающий генератор с цифровыми распределителями, выходные фильтры, источники опорных напряжений, КЛЮЧИ, запоминающие устройства масштабный генератор и сглаживакиций фильтр 1. Однако известное устройство характеризуется ограниченным диапазоно задания фаз. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик имп.ульсов, счетный вход которого соед нен с генератором импульсов через элемент И, управляемый триггером, а выход - с устройством сравнения кодов, вторые входы которого подключе ны к устройству задания- кода, а выход соединен с триггером, генератором импульсов и элементом И 12. Недостатком данного устройства является также ограниченный диапазон задания фаз. Цель.изобретения - расширение функциональных вЪзмЪжностей цифрового устройства сдвига фазы. Поставленная цель достигается тем, что в цифровое устройство сдвига фазы, содержащее счетчик импульсов, соединенный с генератором импульсов через первый элемент И и устройством сравнения кодов, йторые входы которого соединены с устройством задания кода,а выход - со вторым элементом И, триггер и формирователь входного сигнала, введены элементы И-НЕ/ ИЛИ и третий элемент И, причем входной формирователь соединен со счетчиком импульсов, элемент И-НЕ подключен к выходам счетчика и соединен с триггером и элементом ИЛИ, триггер соединен со вторым и третьим элементами И и элементом ИЛИ, выход которого соединен с первым элементом И, устройство сравнения кодов соединено с третьим элементом И.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временН{ле диаграммы его работы.

Устройство содержит счетчик 1 импульсов, у которого вход начальной установки соединен с входным формирователем 2, счетный вход через первый элемент и 3 соединен с выходом генератора 4, выходы соединены с устройством 5 сравнения кодов и элементом И-НЕ 6. Вторые входы устройства Сравнения кодов соединенно устройством

7формирования кодов, а выход - со вторым 8 и третьим 9 элементами И.Элемент И-НЕ6 соединен со счетным триггером 10 и элементом ИЛИ 11. Триггер управляет элементами И 8,9 непосредственно, а элементом И 3 - через элемент ИЛИ 11.

Емкость счетчика 1 равна А .Код А соответствует углу сдвига фазы 180.

8исходном состоянии это число записано в счетчик. Элемент И-НЕ 6 индуцирует его и через элемент ИЛИ 11 запирает элемент И 3. На триггере 10 напряжение на основном выходе.

Работа устройства поясняется временными диаграммами {фиг.2). Рассмотрен случай, когда А 12, заданное значение кода А 10. В начале положительной полуволны напряжения U{t) формирователь 2 выдает короткий импульс, который устанавливает в счетчике код на единицу больше кода, индуцируемого элементом И-НЕ 6. Элемент й-НЕ через элемент ИЛИ 11 открывает элемент И 3 и счетчик 1 подключается к выходу генератора 4. Одноврменно элемент И-НЕ переключает триггер 10, и он подготавливает элемент И 9 к прохождению через него сигнала от устройства 5 сравнения кодов. При равенстйе кода в счетчике 1 заданному значению кода, выдаваемому устройством 7, на выходе устройства 5 сравнения кодов появляется импульс, который проходит через элемент И 9.Длительность импульса равна периоду импульсов генератора 4. Когда в счетчик 1 записывается код А, на выходе элемента й-НЕ 6 появляется импульс, который задним фронтом переключает триггер 10. Элемент И 9 запирается, а И 8 подготовляется к прохождению через него сигнала. Элемент ИЛИ 11 продолжает поддерживать элемент И 3 в открытом состоянии для про ждения импульсов генератора. На ф1е.тчик 1 продолжгиот поступать импульсы. При повторном совпадении код счетчика с заданным кодом устройство 5 сравнения кодов выдает второй импульс равенства, который проходит через элемент И8. При повторной записи в счетчик числа А элемент И-НЕ 6 через элемент ИЛИ 11Закрывает элемент И 3, и цикл работы устройства заканчивается, а устройство 5 будет находиться в описанном исходно

СОСТОЯНИИ.

в результате при работе устройства обеспечивается формирование двух сигналов сдвига фазы (одного в положительном, а другого - в отрицательном полупериоде управляющего напряжения) в соответствии с одним значением заданного кода. Второй импульс сдвинут относительного первого на 180°. Формирование двух сигналов сдвига фазы позволяет применить предлагаемое устройство для выполнения функций аналогичных известных, устройств, а также для решения новых задач. Например, устройство может быть применено для фазового управления тиристорами, включенными в промышленную сеть переменного тока при этом обеспечивается простое управление стабилизаторов и регуляторов напряжения для различных электротехнических устройств.

Таким образом, предлагаемое цифровое устройство сдвига фазы просто в схемном решении, расширение его функциональных возможностей обеспечивает повышение коэффициента унификации соответствующих изделий, изготовление на интегральных схемах обеспечивает применение при изготовлении передовой технологии и автоматизацию процесса изготовления,не требуется настройка и регулировка возможно выполнение на БИС.

Формула изобретения

Цифровое устройство сдвига фазы, содержащее счетчик импульсов, соединенный с генератором импульсов через первый элемент И устройством сравнения кодов, вторые входы которого соединены с устройством задания 1{ода, а выход - со вторым элементом И, триггер и формирователь входного сигнала, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элементы И-НЕ, ИЛИ и третий элемент И, причем входной формирователь соединен со счетчиком импульсов, элемент И-НЕ подключен к выходам счетчика и соединен с триггером и Ълементом ИЛИ, триггер соединен со вторым и третьим элементами И и элементом ИЛИ, выход которого соединен с первым элементом И, устройство Сравнения кодов соединено с третьим элементом И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 653578, кл, Q 01 и 25/00, 1978.

2.Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных вычислительных устройств. М., Энергия, 1972, с.268, рис.6-9 б.

u

®f

uM

/

/ 2 kl i I I M I I I I M

П l I I I 1 I I I I I I 1 I