Многофазный генератор сигналов инфранизких частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и электротехнике и может использоваться для управления в регулируемых электроприводах переменного тока. Обеспечивается стабильность частоты выходных сигналов. Напряжение генератора 1 периодических сигналов (гПС) через N управляемых ключей 2 поступает на соответствующие элементы памяти 10, С элементов памяти 10 напряжение через повторители напряжений 11 поступает на выход. Импульсы управляемого генератора 3 поступают на распределитель 4 импульсов. Управляемые ключи 2 по очереди открываются импульсами с распределителя 4 импульсов. Напряжение ГПС 1 поступает также через усилитель-ограничитель 9 и первый преобразователь 5 период - напряжение (ППН ) на первый дифференциальный усилитель (ДУ ) 7. С одного из выходов распределителя 4 импульсы поступают на счетный триггер 12. Импульсы напряжения со счетного триггера 12 поступают через второй ППН 6 на инвертирующий вход ДУ 7, С его выхода напряжение пода (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

gg 4 Н 03 В 27/00 ф (Дщ Гф т q

11J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ тсты выходных сигналов. Напряжение генератора 1 периодических сигналов (ГПС) через И управляемых ключей 2 поступает на соответствующие элементы памяти 10. С элементов памяти 10 напряжение через повторители напряжений 11 поступает на выход. Импульсы управляемого генератора 3 поступают на распределитель 4 импульсов.

Управляемые ключи 2 по очереди открываются импульсами с распределителя

4 импульсов. Напряжение ГПС 1 поступает также через усилитель-ограничитель 9 и первый преобразователь 5 период — напряжение (ППН ) на первый дифференциальный усилитель (цу ) 7. 3

С одного иэ выходов распределителя

4 импульсы поступают на счетный триг° гер 12. Импульсы напряжения со счет- С ного триггера 12 поступают через второй ППН 6 на инвертирующий. вход

ДУ 7, С его выхода напряжение подаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3817847/24-09 (22) 29,11.84 (46) 15.03.86. Бюп. Ф 10 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. А.Н. Косыгина (72) В,А. Соловьев, И.В. Сениковскии, Г.С. Селезнев и А.В. Чесноков (53) 621 373.42 (088.8) (56) Патент Швейцарии У 636485, кл. Н 03 В 27/00, 1983.

Бернштейн А,Я. и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе, М.: Энергия, 1980, с. 145147. (54)МНОГОФАЗНЬЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ

ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ (57)Изобретение относится к радиотехнике и электротехнике и может использоваться для управления в регулнI руемых электроприводах переменного тока. Обеспечивается стабильность час„,Я0„„1217478 А ется на второй ДУ 8, на другой вход которого поступает управляющее напряжение. В зависимости от полярности управляющего напряжения и разнос1217478 ти между частотой ГПС 1 и управляе мого генератора 3, выделяемой ДУ 7, изменяется частота импульсов управляемого генератора 3, 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и электротехнике и может быть использовано в качестве управляющего устройства в регулируемых электропрн водах переменного тока.

Цель изобретения — повышение стабильности частоты выходных сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема многофазного генератора сигналов инфранизких частот.

Многофазный генератор сигналов инфранизких частот содержит генератор 1 периодических сигналов, М управляемых ключей 2, управляемый генератор 3 прямоугольных импульсов, распределитель 4 импульсов,, первый и второй преобразователи 5 и 6 период — напряжение, первый и второй дифференциальные усилители 7 и 8, усилитель-ограничитель 9, N элементов памяти 10, N повторителей напря-. жения 11 и счетный триггер 12.

Многофазный генератор сигналов инфранизких частот работает следующим образом.

Генератор 1 формирует периодически изменяющееся напряжение с частотой f, форма которого соответствует требуемой форме выходного напряжения всего устройства. Усилитель-ограничитель 9 формирует из этого напря жения последовательность прямоугольных импульсов напряжения с длительностью равндй периоду Т1 выходного напряжения генератора 1. При поступлении этой последовательности импульсов на вход первого преобразователя

5, на его выходе возникает постоянное напряжение, прямо пропорциональное их длительности

U„„= К где U — выходное напряжение первого преобразователя 5;

Т 1 — период выходного напряжения генератора 1;

К1 — коэффициент пропорциональности между периодом выходного напряжения генератора и выходным напряжением первого преобразователя 5 °

Управляемый генератор 3 формирует ,О последовательность коротких прямоугольных импульсов напряжения с час тотой N f2, которые поступают на вход распределителя 4 импульсов. На его выходах возникают N последова15 тельностей коротких прямоугольных импульсов с частотой f и смещенных одна относительно другой на угол /N .

Эти импульсы поступают на управляющие входы соответствующих N управляемых

2О ключей 2 и поочередно открывают их.

На каждом из N элементов памяти 10 устанавливается напряжение, величи на и полярность которого равны вели" чине и полярности выходного напряже25 ния генератора 1. Эти напряжения на

1 элементах памяти 10, а также напряжения на выходах повторителей напряжения 11, остаются неизменными до следующего включения соответствую30 щего управляемого ключа 2. Включение управляемых ключей 2 осуществляется через интервалы времени 1т/g где

Т вЂ” период импульсов на выходах распределителя 4 импульсов. Поэтому при значении частоты управляемого генератора 3 прямоугольных импуль. сов f> отличающейся от частоты генератора 1 периодических сигналов не более чем на (1-5)7., на вы40 ходах повторителей напряжения 11 возникают N напряжений с частотой ! 1о=..". -f<, и смещенных друг относительно друга по фазе на угол +/û

Амплитуда и форма этих напряжений

45 совпадает с амплитудой и формой выходного напряжения генератора 1 периодических сигналов.

10 (4) Н„, = К„(тЗ„-1З,), (2) О = К2 Т е где 0 Т

Т (3) Одновременно с одного из выходов распределителя 4 импульсов короткие прямоугольные импульсы напряжения поступают на вход счетного триггера 12. С его выхода прямоугольные импульсы напряжения с длительностью

Тр подаются на вход второго преобразователя 6. На его выходе возникает постоянное напряжение прямо пропорциональное их длительности выходное напряжение второго преобразователя 6; период коротких прямоугольных импульсов на выходе управляемого генератора 3; коэффициент пропорциональности между периодом коротких прямоугольных импульсов на выходе управляемого генератора 3 и выходным напряжением второго преобразователя 6.

При отсутствии управляющего напря жения U у частоты генератора 1 и управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов равны f = f<, Если

1 преобразователи 5 и 6 одинаковы, т,е ° К, = К, то напряжение на их выходах также равны. При одинаковой, например, положительной полярности этих напряжений выходное напряжение первого дифференциального усилителя

7 и, соответственно, выходное напряжение второго дифференциального усилителя 8 равны нулю.

Допустим, что на вход устройства (неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя) подано управляющее напряжение Îó положитель ной полярности, соответствующее некоторому значению частоты „ выходного N-фазного сигнала. На выходе второго дифференциального усилителя

8 появляется напряжение положительной полярности и частота управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов возрастает. Выходное напря-жение второго преобразователя 6 уменьшается, и на инвертирующий вход второго дифференциального усилителя

8 поступает напряжение положительной полярности

217478 4 где U — выходное напряжение первого з дифференциального усилителя

7I

К вЂ” коэффициент усиления перво5 го дифференциального усилителя 7.

Напряжение на выходе второго дифференциального усилителя 8 уменьшается и равно где Оч- выходное напряжение второго дифференциального усилителя

15 8;

К вЂ” коэффициент усиления второго дифференциального усилителя

8.

Частота управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов уменьшается и на выходах N-фазного генератора инфранизких частот частота электрического сигнала прямо пропорциональна величине выходного напряжения источника управляющего напряжения Uy .

При увеличении частоты управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов, например, из-эа изменения температуры, выходное напряжение второго преобразователя 6 уменьшается. Возрастает напряжение положительной полярности на выходе первого дифференциального усилителя 7. Это приводит к увеличению выходного напря35 жения второго дифференциального усилителя 8 и к изменению его полярности на отрицательную. Частота управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов уменьшается, а частота N40 фазного генератора инфранизких частот становится равной заданной. С уменьшением частоты управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов все происходит наоборот.

45 При увеличении частоты генератора 1 периодических сигналов уменьшается выходное напряжение первого преобразователя 5. Возрастает напряжение положительной полярности на

50 выходе второго дифференциального уси лителя 8, частота управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов увеличивается, Частота N-фазного генератора электрических сигналов

55 инфранизких частот устанавливается равной заданной. С уменьшением частоты генератора 1 периодических сигналов работа устройства по стабили1217478

Составитель Н. Матвиенко

Техред Т.Дубинчак Корректор М. Самборская

Редактор Н. Воловик

Заказ 1030/il Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 эации частоты Г его выходного сигнала носит обрагный характер.

Вследствие регулирования частоты Б-фаэного генератора электрических сигналов инфранизких частот по отклонению от заданной, заключающегося в поддержании необходимой разности частот генератора 1 перио- !О дических сигналов и управляемого генератора 3 прямоугольных импульсов путем изменения частоты последнего, повышается стабильность частоты всего устройства при воздействии 15 температуры и других факторов. Этом1 способствует также применение преоб" раэователей 5 и 6 для измерения частот генератора 1 периодических сигналов и управляемого генератора 3 20 прямоугольных импульсов, Характеристика преобразования преобразователей

5 и 6 носит гиперболический характер и на рабочем участке обладает высокой крутизной, позволяющей повысить чувствительность на отклонение его частоты от заданной, Повышение стабильности частоты N-фазного генератора электрических сигналов инфранизких частот позволяет исполь- 30 зовать его в радиотехнических устройствах, электронных приборах, в регулируемых электроприводах переменного тока со статическими преобразователями частоты, а также для исследования динамических свойств систем автоматического управления.

Формула изобретения

Многофазный генератор сигналов инфраниэких частот, содержащий гене-. ратор периодических сигналов, последовательно соединенные управляемый генератор прямоугольных импульсов и распределитель импульсов, а также N цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемый ключ, элемент памяти и повторитель напряжения, при этом выход генератора периодических сигналов подключен к сигнальным входам N управляемых ключей, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходных сигналов, в него введены первый и второй дифференциальные усилители,.последовательно соединенные усилитель-ограничитель импульсов, вход которого подключен к выходу генератора периодических сигналов, и первый преобразователь период — напряжение, а также последовательно соединенные счетный триггер, вход которого подключен к одному нэ выходов распределителя импульсов, и второй преобразователь период — напряжение, при этом выходы первого и второго преобразователей период — напряжение подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам первого дифференциального усилителя, выход которого подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого является входом управляющего напряжения, а выход второго дифференциального усилителя подключен к входу управляемого генератора прямоугольных импульсов.