Развертывающий преобразователь

 

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-имг пульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Развертывающий преобразователь содержит первый сумматор 1, присоединенный к входу интегратора 3, выход которого соединен с вхвдами п релейных элементов 5-1, 5-2,..., 5-п, выходы которых подключены с оответствующим входам второго сумматора 2, выход которого является выходом 8 преобразователя, и к первому входу первого сумматора 1, второй вход которого является входом 7 преобразователя, подключенный к соответствующему входу второго сумматора 2 дополнительный релейнь элемент 6, элемент .4 задержки, включенный между выходом интегратора 3 и входом дополнительного релейного элемента 6. В преобразователе обеспечено повьшение точности работы за счет сохранения автоколебаний на границах модуляционных зон. 3 ил. i 1ю I L.J

ССИОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 06 С 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

/3/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3831691/24-24 (22) 26.12,84 (46) 30.12.86. Бюл. ¹- 48 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л,Н.Цытович (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 515117, кл. G 06 G 7/12, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1183988, кл, С 06 G 7/12, 27.04.84. (54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-им-, пульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Развертывающий преобразователь содержит первый

„SU, 1280399 А1 сумматор 1, присоединенный к входу интегратора 3, выход которого соединен с вхедами и релейных элементов

5-1, 5-2,..., 5-п, выходы которых подключены с оответствующим входам второго сумматора 2, выход которого является выходом 8 преобразователя, и к первому входу первого сумматора

1, второй вход которого является входом 7 преобразователя, подключенный к соответствующему входу второго сумматора 2 дополнительный релейньй элемент 6, элемент .4 задержки, включенный между выходом интегратора 3 и входом дополнительного релейного элеС» мента 6. В преобразователе обеспечено повышение точности работы за счет сохранения автоколебаний на границах модуляционных эон. 3 ил.

80399 2

15

Наличие элемента 4 задержки приводит к следующим процессам.

В интервале времени t < t t (фиг. 2 а, д) производная выходного сигнала интегратора 3 резко возраст ает (фиг, 2 б ) . Вр емя з адержки (фиг . 2б) оказывается больше Времени, необхо55 димого для достижения сигналом интегратора 3 уровня + В, когда второй релейный элемент 5-2 переключается в состояние +А/3 (фиг. 2 д) и на выходе 8 формируется уровень А/3. Ско1 12

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычисли- . тельных машинах.

Цель изобретения — повышение точности работы, На фиг.1 изображена функциональная схема развертывающего преобразования; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы сигналов.

Схема (фи r. 1) содержит первый и второй сумматоры 1 и 2, интегратор

3, элемент 4 з адержки, первый, второй... n-й релейю е элементы 5-1, 5-2...,, 5-п дополнительный релейный элемент 6, вход 7 и выход 8.

FIa фиг.2 и 3 приняты обозначения. у (t) — сигнал на выходе 8, x(t)

Вых сигнал на входе 7; у. (t) — сигнал на выходе дополнительйого релейного элемента 6; у (t) — сигнал на выходе первого релейного элемента 5-1; у р (t) — сигнал на выходе второго

Р релейного элемента 5-2; +-А — макI симальный ампитудный диапазон сигналов на входе 7 и выходе 8.

Развертывающий преобразователь работает следующим образом.

Релейные элементы 5-1, 5-2, 5-и и дополнительный релейные элемент 6 выполнены с неинвертирующей петлей гистерезиса и симметричными .относительно нуля порогами переключения В. Коэффициенты передачи первого и второго сумматоров 1 и 2 принимаются равными единице.

Положим, что коэффициент переда" чи преобразователя по отношению к входному сигналу равен единице, а число релейных элементов соответствует минимальному — трем, т,е. входят первый и второй релейные элементы 5-1, 5-2 и дополнительный релейный элемент 6. Дальнейшее увеличение числа релейных элементов приводит лишь к увеличению числа моду ляционных зон.

Рассмотрим временные диаграммы сигналов (фиг. 2) при условии, что первый и второй релейные элементы

5-1 и 5-2 и дополнительный релейный элемент 6 имеют пороги переключения — В, +- В + В удовлетворяющие условию (фиг, 2 б)

/- Â,/ / В,/

Когда сигнал с входе 7 (фиг.2 а) находится в первой зоне — А/3, при20

45 чем 1 х()(((— А/3I, в режиме переключения работает первый релейный элемент 5-1 (фиг. 2 н), а состояние выходных данных сигналов второго релейного элемента 5-2 и дополнительного релейного элемента 6 (фиг.2 г,д) противоположно, что приводит к их взаимной компенсации. В результате на выходе 8 (фиг. 2 е) формируются импульсы, которые полностью повторяют форму сигнала на выходе первого релейного элемента 5-1 (фиг, 2 в) .

При этом режим автоколебаний реализуется следующим образом. В один из полуциклов развертывающегося преобразования сигнал на выходе интегратора 3 формируется под действием разности сигналов на входах первого сумматора 1, а в другом полуцикле— под действием суммы этих сигналов (фиг. 2 а, б, е). Переключение первого релейного элемента 5-1 происходит не в моменты времени выполнения условия I „(t)I =(В„I, а с задержкой т, определяемой параметром элемента 4 задержки блока (фиг, 2 б) . Это приводит к увеличению амплитуды "пилы"

Y „(t) относительно пороговый уровней +В и снижает частоту автоколе1 баний, однако не отражается на постоянной составляющей выходных импульсов, уровень которой за период автоколебаний достигает величины, пропорциональной сигналу.на входе 7..

Максимальное приращение амплитуды развертки из-за элемента 4 задержки соответствует переходу выходным сигналом интегратора 3 с максимальной производной на минимальную (фиг. 2 б).

Предположим, что в момент времени (фиг. 2 а) сигнал на входе 7 уве-! личился до значения, близкого к переходу во вторую модуляционную зону.

При отсутствии элемента 4 задержки это вызвало бы резкое уменьшение частоты имттульсов на выходе 8.

0399

4. модуляционной зоне. Тогда по мере роста амплитуды сигнала на входе 7 преобразователь выходит из режима высокочастотной генерации, который

5 заканчивается в момент времени (фиг. 2 в). Состояние первого релейного элемента 5-1 фиксируется (фиг. 2 r) и соответствует состоянию второго релейного элемента 5-2 !

О (фиг. 2 д), а импульсы во второй модуляционной зоне (фиг. 2 е) формируются за счет переключения дополнительного релейного элемента 6, f5

Развертывающий преобразователь, содержащий соединенные последователь35 Но первый сумматор и интегратор, к выходу которого подключены входы п релейных элементов, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом второго сумматора, выход кото40 рого является выходом преобразователя и подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого является входом преобразователя, дополнительный релейный элемент, вы45 ход которого подключен к соответствующему входу второго сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, ь него введен элемент задержки, при50 чем выход интегратора через элемент задержки соединен с входом дополнительного релейного элемента.

3 128 рость изменения выходного сигнала интегратора 3 падает одновременно с изменением знака его производной, с задержкой в момент времени

3 (фиг. 2 б, в) происходит переключение дополнительного релейного элемента 6 (фиг.. 2 в), а на выходе 8 (фиг. 2, е) формируется положительный импульс во второй модуляционной зоне. Это приводит к увеличению производной выходного сигнала интегратора 3, который, изменяясь в "отриIt цательном направлении в момент времени t (фиг. 2 r), вызывает пере-.

1 ключение первого релейного элемента

5-! . Амплитуда сигнала на выходе 8 вновь уменьшается до значения + А/3 (фиг. 2 е), а темп изменения развертки падает. Через время задержки в момент времени t5 (фиг. 2 б, в) происходит срабатывание дополнитель" ного релейного элемента 6 и изменение знака сигнала на выходе 8 фиг. 2 е).

Начинается новый очередной цикл развертывающего преобразования. В момент времени t вновь переключается новый релейньп" элемент 5-1, а срабатывание дополнительного релейного элемента 6 происходит позднее по истечении времени задержки (фиг. 2 б, в, г). В результате в режиме переключений находятся сразу два (а не один, как в прототипе) релейных элемента, причем первый репейные элемент 5-1 (фиг. 2 r) опережает моменты времени изменения знака сигнала на выходе дополнительного релейного элемента 6 (фиг. 2 в). Это вызывает резкое увеличение частоты импульсов на выходе 8, которые формируют одновременно в смежных модуляционных зонах, причем только в том случае, когда сигнал на входе 7 подходит к границе раздела зон модуляции развертывающего преобразователя, Тем самым исключаются мертвые зоны режима автоколебаний.

Предположим, что в момент времени (фиг. 2 а) входной сигнал достиг уровня, который соответствует второй

При изменении знака сигнала на входе 7 работа происходит аналогично, при этом в режим одновременных пере ключений на границе раздела зон модуляции входят дополнительный и вто20 рой релейные элементы 6 и 5-2, первый релейные элемент 5-1 фиксируется в статическом отрицательном состоянии

25 Предложенный развер вающий "ре образователь по сравнения с прототипом характеризуется более высокой точностью работы за счет сохранения режима автоколебаний на границах модуляционных зон.

Фор мул а и з о бр е т ения

1280399

1 мни = - "/3

Фиг.2

Составитель 0.0траднов

Редактор М.Дылын Техред N.Ходанич Корректор С,Черни

Заказ 7052/43 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4