Устройство для подгонки частоты одного источника напряжения к частоте другого источника напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02J3/40 H02P9/04 

39915514

рез выходные счетчики подсоединены -вателя прямоугольных импульсов подклюк соответствующим выходным расширите-чен к входу начальной установки счетлям импульсов.чика обратного счета, через второй одЭто устройство формирует импульсыновибратор - к входу синхронизации постоянной длительности со скважное-записи регистра и через интегратор тью, пропорциональной отклонению ре-к входу начальной установки регистра, гулируемой частоты от заданной, бла-выходы которого соединены с входами годаря чему достигается оптимальноепараллельной синхронной записи счетбыстродействие, точность и качествочика импульсов, а входы параллельной переходныхпроцессов при регулировании Qзаписи регистра - с выходами счетчика частоты 3 . .обратного счета, счетный вход счетчиОднако известное устройство сблада-ка обратного счета соединен с выходом

ет возможностью подгонки только к но-первого генератора импульсов, минальному значению частоты, опредёля- На чертеже представлена функциональемому частотой эталонного генератора .,5ная схема устройства для подгонки

и начальным состоянием счетчика.частоты.

Цель изобретения - расширение функ- Устройство содержит формироватециональных возможностей путем обеспе-ли 1 и 2 прямоугольных импульсов .по

чения возможностей подгонки частотыпереходу синусоид Up и синхронизикак к номинальному значению, так и руемых напряжений через ноль, генерак частоте синхронизируемого источникатор 3 импульсов, соединенный со счетв режиме включения на параллельнуюными входами (-Т) .счетчика k обратноработу.го счета и (+Т) счетчика 5. При этом

Поставленная цель достигается тем,выходы QQ.., Q счетчика обратного

что устройство для подгонки частоты -гсчета соединены с входами DQ ...Dp

одного источника напряжения к часто-параллельной записи регистра 6, выхоте другого источника напряжения, содер-ды которого Qip ...Qlf подключены к

жащее формирователь прямоугольных им-входам параллельной записи Dlo...D1p

пульсов, первый генератор тактовыхсчетчика 5.

импульсов, подключенный своим выхо- Вход начальной установки (НУ)

дом через счетный вход счетчика им-счетчика 4 соединен с формироватепульсов к S-входу RS-триггера, клем 2 прямоугольных импульсов, вход С

R-вХоду которого через одновибраторсинхронизации записи регистр-а 6 подподключен один из выходов формирова-ключен к выходу одновибратора 7

теля прямоугольных импульсов, два ло-вход НУ регистра б соединен с выхогических элемента И, первый вход пер- дом интегратора 8, выходной сигнал

вого из которых соединен с инверснымкоторого при отсутствии DC т.е. имвыходом формирователя прямоугольныхпульсов на выходе формирователя 2,

импульсов, второй вход - с инверснымудерживает регистр 6 в исходном совыходом Я5-триггера, третий - с выхо-стоянии, соответствующем автономному

дом второго генератора тактовых им-режиму работы устройства, а при-напульсов и с первым входом второго эле-личии U, формирует противоположный

мента И, второй вход которого соеди- .сигнал, определяющий режим включения

нен с прямым выходом RS-триггера, ана параллельную работу и разрешающий

третий - с выходом формирователя пря-введение в регистр состояний по его

моугольных импульсов, при этом выходыО-гаходам.

каждого элемента И через выходные Вход С синхронизации записи счетсчетчики подсоединены к соответствую-чика 5 подключен к выходу одновибращим выходным расширителям импульсов,тора 9, вход которого подключен коддополнительно содержит второй форми-ному из выходов формирователя 1 прярователь прямоугольных импульсов, ре- моугольных импульсов. При подключегистр, счетчик обратного счета, вто-нии к инвертирующему выходу одновиброй одновибратор и интегратор, а вратор 9 формирует импульс по заднему качестве счетчика импульсов использо-фронту, к неинвертирующему по передван счетчик с параллельной синхрон-нему фронту импульса с формироватеной записью и синхронизацией записи, ля 1. RS-триггер 10 подключен своими причем вход синхронизации записи счет-выходами к логическим элементам И 11 чика импульсов подсоединен к выходуи 12, подключенным также к генератоодновибратора, выход второго формиро-ру 13 импульсов. Выход элемента И 11 5 9 подключен через один выходной счетчик l4 к соответствующему импульсному расширителю 15 а выход элемента И через другой выходной счетчик 16 к импульсному расширителю 17. С выходов импульсных расширителей 15 и 17 сигналы поступают на соответствующий выход устройства и далее на исполнительное устройство, например сер водвигатель, осуществляющее пЬдгонку частоты в соответствующую сторону. Устройство работает следующим образомВ режиме синхронизации, т.е. при наличии импульсов на выходе формирователя 2, интегратор 8 формирует уровен логического сигнала, при котором работа регистра определяется только его остальными входами. По переднему фронту импульса с формирователя 2, преобразующего синусоидальный сигнал синхронного генератора в прямоугольный, одновибратор 7 формирует короткий импульс, который перезаписывает в регистр 6 код, Haxo-дящййся в ртот момент времени в счет чике t обратного кода, одновременно после перезаписи устанавливая его в исходное состояние по его входу НУ и удерживая его в этом состоянии одну половину периода. Во второй половине периода сигнал по входу НУ счетчика 4 изменяется на противоположный, разрешая ему счет. За исходное состояние счетчика k принимается состояние,, соответствующее номинальному зна чению частоты, .т.е. при этом к ко.нцу периода по импульсам с генератора 3, уменьшающим состояния счетчика, счетчик 4 должен находиться в состоянии, соответствующем нулевому откпоненио частоты с формирователя 2 от номиналь ной. Таким образом, код в счетчике k к концу периода, т.е. приходу очередного импульса с одновибратора 7, соответствует отклонению частоты f источника с напряжением Uc от эталонного значения f. Импульс с рдновибратора 7 перезаписывает коды из счетчика k в регистр 6, в результате чего в регистре 6 постоянно хранится код, соответствующий текущему значению , Этот код отклонения частоты далее используется в качестве текущего исходного, состояния счетчика 5. При этом его состояние, фиксирующее на выходе Р, соответствует частоте ге нератора 3 и выбирается таким, что(5ы при нулевом отклонении f от fg счет516чик 5 от исходного состояния, дофиксируемого на его Р-выходе состояниН| отсчитал количество тактовых импульСОВ, соответствующее номинальному значению частоты генератора. В исходном состояние счетчик 5 устанавливается импульсом с одновибратора 9 по началу каждого периода f. Одновременно этот же импульс производит установку в нулевое состояние RS-триггера 10. В промежутке между двумя импульсами с одновибратора 9 счетчик 5 отсчитывает количество эталонных импульсов, приходящих на его счетный вход +Т с эталонного генератора 3,начиная с начального состояния, перезаписываемого в счетчик 5 с регистра 6 сигналом по входу С с одновибратора 9. При достижении счетчиком 5 заданного состояния на его Р-выходе формируется сигнал, устанавливающий RS-триггёр 10 в состояние логической Элементы И 11 и 12 сравнивают интервал Т, отсчитанный счетчиком 5 с полупериодом генерируемого напряжения. В случае Т, где 1 l/ff, элемент И 11 пропускает счетные импульсы до установки триггера 10 в состояние 1 и счетчик 1 накапливает импульсы. Если Тр/2 Т, то элемент И 12 пропускает счетные импульсы и счетчик Тб, накапливая их. В момент достижения заданного количества импульсов счетчики 1 и 16 формирует импульсы, которые расширяются в расширителях 15 и 17 и поступают на исполнительное устройство, осуществлйющее подгонку частоты в требуемую сторону. В результате устройство осуществляет подгонку частоты в зависимости от величины ( т.е. в зависимости от разности частот синхронизируемыj напряжений, и формирует исполнительные управляющие импульсы постоянной длительности и с частотой пропорциональной разности частот fj,-f р.Это достигается измерением отклонения ot, одной и той же эталонной ве ичины f благодаря измерению и и введению этой разности в качестве величины, корректирующей исходное состояние так, что подгонка частоты осуществляется не до fg, а до частоты f t (f величины-fg) fc В случае -отсутствия напряжения синхрогенератора, т.е. в режиме автономной работы, импульсы на выходе формирователя 2 отсутствуют и интегратор 8.формирует логический уровень удерживающий регистр 6 в исходном состоянии, соответствующем при автономной работе подгонке частоты к эталонному значению. Таким образом, предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможностями, обеспечивая высокое качество регулирования частоты, точность и надежность как при подгонке частоты в режиме включения на параллельную работу, так и при автономной работе. Формула изобретения Устройство для подгонки частоты одного источника напряжения к частоте другого источника напряжения, содержащее формирователь прямоугольных а импульсов, первый генератор тактовых импульсов, подключеннь.|й своим выходом через счетный вход счетчика импульсов к S-входу RS-триггера, к Йвходу которого через одновибратор подключен один из выходов формирователя прямоугольных импульсов, два логических элемента И, первый вход первого из которых соединен с инверсным выходом формирователя прямоугольных импульсов, второй вход - с инверсным .выходом RS-триггера, третий - с выходом второго генератора тактовых импульсов .и с первым входом второго эле мента И, второй вход которого соединеА с прямым выходом RS-триггера, а третий - с выходом формирователя прямоугольных импульсов, при этом выходы каждого элемента И через выходные счетчики подсоединенык соответствующим выходным расширителям импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмoжнocтeй в него дополнительно введены второй формирователь прямоугольных имульсов, регистр, счетчик обратного счета, второй одновибратор и интегратор, а в качестве счетчика импульсов использован счетчик с параллельной синхронной.записью и синхронизацией записи, причем вход синхронизации записи счетчика импульсов подсоединен к выходу одновибратора, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к входу начальной установки счетчика обратного счета, через второй одновибратор - к входу синхронизации записи регистра и через интегратор - к входу начальной установки регистра, выходы которого соединены с входами параллельной синхронной записи счетчика импульсов, а входы параллельной записи регистра с выходами счетчика обратного счета, счетнь|й вход счетчика обратного счета соединен с выходом первого генератора тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fP (15768, кл. Н 02 3 ЗАО, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР №519821, кл. Н 02 3 ЗАО, , 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2975679/2 -07, кл. Н 02 Р 9/04, 1980.