Передающее устройство

 

Изобретение относится к области геофизики и импульсной техники и ттредназначено для использования при поисках сульфидных и магнетИтовых месторождений , а также для геоэлектрокартирования хорошо проводящих горных пород методом переходных процессов. Цель изобретения - повьтение надежности работы при уменьшении искажений . Передагацее устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, рас

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

:,:RU„„+ 25 А 1 (S1)4 Н 03 К 3/017

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

E.;

Й АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54 ) ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4215842/24-21 (22) 25.03.87 (46). 07.10.88, Бвл, У 37 (71) Научно-производственное объединение по рудной геофизике "Рудгеофизика" (72) А.А.Алексаиян, В.А.Александров, В.А.Галахов, В.А,Чернуха и Г.Е.Лондон (53) 621.318(088.8) (56).Авторское свидетельство СССР

Ф 938370, кл, Н 03 К 3/017,1982.

Патент США У 3715649, кл. 363-42, 1973. (57) Изобретение относится к области. геофизики и импульсной техники и предназначено для использования при поисках сульфидных и магнетитовых месторождений, а также для геоэлектрокартирования хорошо проводящих горных пород методом переходных процессов.

Цель изобретения — повьппенне надежности работы при уменьшении искажений. Передавщее устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, рас1429295 пределитель 2 и N каналов ключевого усиления, каждый из которых состоит йз широтно-импульсного преобразователя 3, ключевого усилителя 4, фильтра нижних частот 5, вычитающего устройства б, логического коммутатора 7, формирователя импульсов 8, датчика 9 тока и цепи 10 обратной связи. В пред фагаемом устройстве реализована мнооканальная широтно-импульсная модуяция, при которой частота изменения езультирукацего напряжения в п раз

1 1

Изобретение относится к геофизике

Й импульсной технике и предназначено ! фля использования при поисках сульфидных и магнетитовых месторождений, Ф также для геозлектрокартирования 5 хорошо проводящих горных пород методом переходных процессов.

Целью изобретення является повышение надежности работы при уменьшеНии искажений. 1а

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — функциональные схемы вычитающего устройства, широтно-импульсного преобразователя, логического коммутатора и формирователя импульсов! на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы

Напряжений, поясняющие работу устройства.

Передающее устройство (фиг. 1) 20

Содержит генератор 1 тактовых импульСов, распределитель 2 импульсов и N каналов ключевого усиления, каждый из которых состоит из широтно-импульсног o преобразователя (ШИП) 3, ключевого усилителя 4, фильтр нижних частот (,ФНЧ) 5, вычитающего устройства 6, логического коммутатора 7, формирователя 8 импульсов, датчика 9 тока и цейи 10 обратной связи.

На фиг. 3 приведены эпюры напряжечий дпя одного канала ключевого уси 1ения на выходе вычитающего устройс тва б - Ug на входе синхронизации и1ип 3 — U на выходе ШИП 3 - U на. 35 выходах логического коммутатора 711 „, U, на выходах формирователя

° Та

8 импульсов - Ug и ключевого усилипревосходит частоту переключений каждого из каналов ключевого усиления.

Уменьшение частоты переключений позволяет значительно улучшить энергетические характеристики устройства, обеспечение глубокой обратной связи по выходному току каждого канала ключевого усиления позволяет повысить надежность работы за счет уменьшения отклонения выходных токов каналов ключевого усиления. от номинального значения. 4 ил.

2 теля 4 - U, а также временные диаграммы выходного тока ключевого усилителя 4i и опорного пилообразного напряжения U формируемого в широтно-импульсном преобразователе 3.

На фиг. 4 приведены эпюры напряжений в предлагаемом устройстве при выполнении его по четырехканальной схеме: опорные напряжения в ШИП 1-4

U„„-U входные сигналы ШИП 1-4 U

U ä, выходные напряжения ключевых усилителей 4,1-4,4, U« -U, суммарное выходное напряжение U и выходной ток i устройства.

Распределитель 2 импульсов предназначен для формирования N импульсных сигналов с периодом Т и временных сдвигов Т/N. Распределитель 2 может быть выполнен на кольцевом счетчике.

Вычитающее устройство 6 служит для формирования напряжения, пропорционального разности входного сигнала и сигнала обратной связи, величина которого соответствует величине выходного тока канапа ключевого усиления. Вычитающее устройст во б может быть выполнено на дифференциальном операционном усилителе (фиг. 3) .

_#_HpoTHo-импульсно преобразователь 3 предназначен для формирования широтно-импульсного сигнала, длительность импульсов которого определяется величиной напряжения U, поступающего на вход ШИП 3, а фазовое положение определяется фазой HNIpjJlbcHOA последовательности И на его входе синхронизации (фиг. 3), ШИП 3 мажет з

4 рость спада либо нарастания (см. последний период импульсного сигнала на фиг. 4) опорно-о напряжения U В частности, при такой глубине ООС в известном устройстве имеет место ВЧ возбуждения ключевого усилителя .

В предлагаемом устройстве выходные сигналы 1IMI 3 U и распределителя 2

11 поступают на логический коммутатор, который формирует сигналы U» и

Uzz, соответствующие фронту и спаду сигнала с ШИМ 118, только во время соответственно спада и нарастания опорного напряжения Н„. Этим устраня- ется возможность режима ВЧ возбуждения, а также достигается устойчивость усилителя синхронных помех, При этом глубина ООС в предлагаемом устройстве может быть обеспечена более 20 дБ

E. при сохранении его устойчивой работы, В результате сравнения разностHblx сигналов (Ug -Ugg ) с OTtopHMMH напряжениями (Uft„- 4 ), сдвинутыми во времени на T/4, для четырехканальной системы (фиг. 5) формируется четыре импульсных напряжения (Uqq -U <) которые через ВНЧ 5 и датчики 9 тока поступают в нагрузку.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется многоканальная

ШЕ1, при которой частота f изменения результирующего напряжения U в М раз превосходит частоту переключений каждого иэ каналов:ключевого усиления. В частности, для четырехканальной системы f =4f

В предлагаемом устройстве уменьшение частоты переключений позволяет значительно улучшить его энергетические характеристики, При.этом обеспечение глубокой обратной связи (более 20 дБ) по выходному току каждого канала усиления позволяет значительно, в результате .сравнения опорных напряжений (U„„—

U„ ) в ШИП 3 каждого из каналов усиления, формируемых по выходным сигналам распределителя 2 импульсов с временным сдвигом T/N, уменьшить отклонение их выходных токов от номинального значения и тем самым су142929 быть выполнен на инте гр аторе (опер ационный усилитель, охваченный цепью емкостной отрицательной обратной связью) и компараторе (фиг. 2).

Логический коммутатор 7 предназначен для формирования двух импульсных сигналов Ur.g, 11„ (фиг.3), спад которых соответствует положению фронта и спада широтно-модулированной последовательности чмпульсов U< . Логический коммутатор 7 может быть выполнен на элементах И-НЕ и ИЛИ (фиг. 2).

Формирователь 8 импульсов форжрует широтно-импульсный сигнал Uz по 15 импульсным сигналам UÄ<, UÄz, период которого совпадает с периодом опорного напряжения 11„ независимо от амплитуды ВЧ пульсаций на входе ШИП 3. Формирователь 8 выполняется на Н-9 триг- 2р гере с инверсными входами.

Ключевой усилитель 4 служит для высокоэффективного усиления широтномодулированного сигнала Бд и формирует иа входе ФНЧ 5 разнополярное им- 25 пульсное напряжение U, (фиг.3).Ключевой усилитель 4 может быть выполнен на полумостовом либо мостовом оконечном каскаде класса Д.

Датчик 9 тока канала усиления мо- зр жет быть выполнен резистивным и предназначен для формирования напряжения, пропорционального выходному току ФНЧ

5, которое через резистивную цепь,10 обратной связи поступает на вход вычитающего устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на входы вычитающего устройства 6, где сравни« 4р вается с напряжением обратной связи, пропорциональным выходному току канала. Разностный сигнал Uz (фиг.3) поступает на вход ШИП 3, где сравнивается с опорным напряжением, формируемым в результате интегрирования .вьг ходкого напряжения Uz распределителя

2 импульсов, которое через разделительный конденсатор поступает на вход интегратора (фиг. 2). В результате

ШИП 3 формирует импульсное напряжение .

° щественно повысить надежность работы.

Uç-Uü0Ä+s ÿ U -U Ц 4э где 11зр — амплитуда импульсов. 5 Кроме того, обеспечение глубокой

При большой глубинно-отрицатель- ООС по выходному току отдельных каной обратной связи (OOC) (более 10 дБ) налов позволяет значительно уменьшить скорость изменения ВЧ составляющих накопление суммарного выходного то-.

1 сигнала Uz может превьппать ско- ка устройства, обусловленное неиде5 1429 апьностью блоков усиления и формирования импульсного сигнала.

Формула изобр ет ения

Передающее устройство, содержащее

N каналов ключевого усиления, включЕнных параллельно между входной и вЫходной шинами устройства, каждый из которых содержит последоватепьно сое. — 1О д ненные широтно-импульсный преобразователь, ключевой усилитель и фильтр н ижних частот, входы синхронизации ш!иротно-импульсных преобразователей подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, к входу которого подключен выход генератора

: тактовых импульсов, о т л и ч а ю— й» e e с я тем, что, с целью повышения надежности работы при уменьшении 2п искажений выходного сигнала, в состав

295 6 каждого канала ключевого усиления введены вычитающее устройство, логический коммутатор, формирователь импульсов, цепь обратной связи и датчик тока, включенный между выходом фильтра нижних частот н выходной шиной устройства и подключенный выходом через цепь обратной связи к первому входу выяитающего устройства, другой вход и выход которого включены между входной шиной устройства и входом широтно-импульсного преобразователя, выход которого подключен к первому входу логического коммутатора, второй вход которого соединен с входом синхрониз ации шир отно-импульсного преобразователя, а первый и второй выходыс первым и вторым входом формирователя импульсов, подключенного выходом к входу ключевого усилителя.

1429295

Чц ф

Составитель И,Поставнина

Редактор Н,Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Заказ 5143/55

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