Интегратор

 

ИНТЕГРАТОР, содержащий два знаковых дискриминатора, входы которых объединены и являются входом интегратора, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, реверсивный счетчик , суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к выходам элементов И, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя , выход которого является выходом интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования за счет обеспечения автоматического изменения постоянной интегрирования в зависимости от величины входного сигнала, в него введены ключ, два пороговых элемента и источник постоянного тока, подключенный к сигнальному входу ключа, управляющие входы которого соедииены с выходами порого9 вых элементов, а выход подключен к управляющему входу генератора импульсов , причем входы пороговых элементов подключены к выходам знаковых S С дискриминаторов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

PECflYSflHH (19) (10

3(5g С 06 G 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3546566/18-24 (22) 27.01.83 (46) 07.05.84. Вюл. У 17 (72) Э.М.Фромберг и В.С.Ямпольский (71) Омский государственный педагогический институт им. А.М.Горького (53) 681.335(088.8) (56) 1. Капланов И.P. Левин В.А.

Автоматическая подстройка частоты.

М., Госэнергоиздат, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

И 741276, кл. С 06 F 15/36, 1978 (прототип). (54)(57) ИНТЕГРАТОР, содержащий два знаковых дискриминатора, входы которых объединены и являются входом интегратора, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к выходам элементов И, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого является выходом интегратора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования за счет обеспечения автоматического изменения постоянной интегрирования в зависимости от величины входного сигнала, в него введены ключ, два пороговых элемента и источник постоянного тока, подключенный к сигнальному входу ключа, управляющие входы которого соединены с выходами порого" вых элементов, а выход подключен к управляющему входу генератора импульсов, причем входы пороговых эле- ментов подключены к выходам знаковых дискриминаторов.

1091184

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при построении систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Известен электромеханический 5 интегратор, который можно применить в системе ФАПЧ, в котором используется двухфазный двигатель переменного тока. Изменение скорости и направления вращения двигателя осуществляется изменением амплитуды и фазы напряжения на обмотке управления при постоянной амплитуде и фазе напряжения на обмотке возбуждения. При этом амплитуда напряжения на обмотке управления является линейной функцией моду- ля напряжения на входе интегратора, а фаза управляющего напряжения определяется знаком входного напряжения интегратора. Вал двигателя через ре- 2О дуктор связан с движком потенциометра, питание которого осуществляется постоянным напряжением. Выходное напряжение интегратора снимается с движка указанного потенциометра (1) .

Недостатком данного электромеханического интегратора является низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интегратор, содержащий знаковые дискриминаторы, выходы которых через элементы И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами ре35 версивного счетчика, подключенного к входу цифроаналогового преобразователя, и генератор импульсов, соединенный с вторыми входами элементов И (2)

Недостаток известного интегратора заключается в том, что скорость изменения на выходе не зависит от амп1 литуды напряжения на входе, что снижает точность интегрирования. о

Цель изобретения — повышение точности интегрирования за счет обеспечения автоматического изменения постоянной интегрирования в зависимости от величины входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в интегратор, соцержащий два знаковых дискриминатора, входы которых объединены и являются входом интеграУ тора а выходы подключены соответст55 венно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к выходам элементов И, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого является выходом интегратора, введены ключ, два пороговых элемента и ис очник постоянного тока, подключенный к сигнальному входу ключа, управляющие входы которого соединены с выходами пороговых элементов, а выход подключен к управляющему входу генератора импульсов, причем входы пороговых элементов подключены к выходам знаковых дискриминаторов.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого интегратора.

Интегратор содержит ключ 1, источник 2 постоянного тока, пороговые элементы 3 и 4, генератор 5 импульсов, знаковые дискриминаторы 6 и 7, элементы И 8 и 9, реверсивный счетчик 10 аналого-цифровой преобразователь 11, подключенный к выходу реверсивного счетчика 10, входы которого через элементы И подключены к выходам дискриминаторов 6 и 7 и генератора 5 импульсов. Управляющий вход генератора 5 импульсов соединен через ключ

I, управляемый с выходов пороговых элементов 3 и 4, с выход м источника 2 постоянного тока.

Интегратор работает следующим образом.

При наличии напряжения на входе интегратора срабатывает либо дискриминатор 6, если напряжение на входе положительное, либо дискриминатор 7, если напряжение отрицательное. На первые входы элементов И 8 и 9 поступает напряжение с выхода генератора 5 импульсов, на вторые входы подаются напряжения с выходов дискриминаторов. Выход элемента И 8 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 10, а выход элемента И 9 — к вычитающему входу, Таким образом, если появилось напряжение на выходе дискриминатора 6 (Напряжение на входе положительное), то напряжение с выхода генератора 5 подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 и напряжение на выходе интегратора линейно нарастает.

Если же напряжение на входе интегратора отрицательное, то напряжение с выхода генератора 5 подается на вычитающий вход реверсивного счетчика 10

l09 I

Составитель С.Белан

Редактор М.Рачкулинец Техред А.Кикемезей Корректор А.Дзятко

Заках 3082/46 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3035» Москва, Ж-35, Раушская наб.,а.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и напряжение на выходе интегратора уменьшается.

При построении системы ФАПЧ необходимо, чтобы при больших отстройках достраиваемого генератора от эталонного скорость изменения напряжения на выходе интегратора была бы большой (постоянная времени интегратора малой), а при незначительных отстройках постоянная интегрирования долж- 1О на быть большей (с целью обеспечения устойчивости системы).

Следует отметить, что постоянная интегрирования в предлагаемом интеграторе определяется частотой генератора 5, при этом чем ниже частота, тем больше постоянная времени интегратора.

Частота генерации определяется уровнем напряжения на управляющем щ входе генератора. При нулевом напряжении на управляющем входе частота генератора самая низкая. При увеличении управляющего напряжения частота генератора повышается. 25

Срабатывание пороговых элементов

3 или 4 происходит при превышении напряжения на выходах дискриминаторов 6 или 7 определенного уровня.

Двухканальный ключ 1 представляет со-ЗО бой два параллельно включенных ключа с раздельными входами. Ключ оказывается замкнутым при срабатывании одного из пороговых элементов 3 или 4.

l84 1

Таким образом, ecsmjU „j>Uppppg>To на управляющий вход генератора 5 импульсов через ключ подается напряжение с источника 2 постоянного тока и частота генератора наивысшая, при этом постоянная интегрирования наименьшая, При Ц (с „,х,д„напряжение на управляющем входе генератора отсутствует (ключ разомкнут) и частота генератора уменьшается. Это, в свою очередь, приводит к увеличению постоянной интегрирования. При необходимости число значений постоянных времени интегратора в зависимости от уровня входного сигнала „может быть произвольно увеличено. В этом случае для каждого значения постоянной интегрирования необходимо добавить электронный ключ, два пороговых элемента и делитель напряжения для задания уровня управляющего напряжения. При отсутствии сигнала на входе интегратора напряжения с выходов дискриминаторов на вторые входы элементов И 8 и 9 не подаются и сигнал с выхода генератора на реверсивный счетчик не поступает. Таким образом, обеспечивается запоминание сигнала на выходе интегратора.

Технико-экономическая эффективность. предлагаемого интегратора заключается в возможности простыми средствами осуществлять автоматическое изменение постоянной времени интегратора.