Развертывающий преобразователь

 

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение надежности работы. Развертывающий преобразователь содержит вход 1, первый , второй и третий источники питания 2,3 и 4, первый, второй и третий автоколебательные блоки 5,6 и 7, суммирующий блок 8, первый, второй и третий переключатели 9,10 и 11, шину нулевого потенциала 12, выход 13. Каждый из автоколебательных блоков содержит сумматор 14, интегратор 15, релейный элемент 16, делитель частоты 17, пропорционально-дифференцирующий элемент 18 и демодулятор 19. При наличии неисправности в первом автоколебательном блоке 5, который является основным рабочим каналом, на его втором выходе сигнал достигает нулевого уровня. Благодаря этому включается второй источник питания 3 и в работу включается исправный второй автоколебательный блок 6. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 )) 4 G оь с 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБАТЕ ЕНИР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268351/24-24 (22) 25.0ь.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.И.Цытович (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1183988, кл. G ОЬ G 7/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1234852, кл. С 06 G 7/12, 1984. (54) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение надежности работы. Развертывающий преобразователь содержит вход 1, первый, второй и третий источники питания 2,3 и 4, первый, второй и третий автоколебательные блоки 5,6 и 7, суммирующий блок 8, первый, второй и третий переключатели 9,10 и 11, шину нулевого потенциала 12, выход 13.

Каждый из автоколебательных блоков содержит сумматор 14, интегратор 15, релейный элемент 16, делитель частоты 17, пропорционально-дифференцирующий элемент 18 и демодулятор 19. При наличии неисправности в первом автоколебательном блоке 5, который является основным рабочим каналом, на его втором выходе сигнал достигает нулевого уровня. Благодаря этому включается второй источник питания 3 и в работу включается исправный второй автоколебательный блок 6. 2 ил.

1451729

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычис5 лительных машинах.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг. 1 изображена функциональная схема развертывающего преобразова 10 теля; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов.

Развертывающий преобразователь содержит (фиг.1) вход 1, первый, второй и третий источники питания 2,3 и 4, пер 15 вый, второй и третий автоколебательные блоки 5,6 и 7, суммирующий блок 8, первый, второй и третий переключатели

9, 10 и 11, шину 12 нулевого потенциала, выход 13, сумматор 14, интегратор g0

15, релейный элемент 16, делитель, 17 частоты, пропорционально-дифференцирующий элемент 18 и демодулятор 19.

На фиг. 2 обозначены: Х,(t) - сигнал на входе 1; Y, (t) — выходной 25 сигнал интегратора 15; У ц„, (t) сигнал на первом выходе первого автоколебательного блока 5» + — пороги переключения релейного элемента 16;

7 11 (t) — выходной сигнал делителя 1 7 частоты; Y g„y (t) - сигнал на втором выходе первого автоколебательного блока 5; +Y (t) — напряжение на выходе второго источника 3 питания;

IY<(t) - напряжение на выходе третье35 го источника 4 питания; У „„ () сигнал на первом выходе второго автоколебательного блока 6; Y z«,+(t) сигнал на втором выходе второго автоколебательного блока 6; Y 6„,„ (t 40 сигнал на первом выходе третьего ав" токолебательного блока 7; с„ - момент времени изменения уровня сигнала на входе 1; " момент времени возникновения неисправности в первом автоколебательном блоке 5; t - момент времени переключения первого переключателя 9; с — начальный момент времени включения второго источника 3 питания; t — момент. времени переключения второго переключателя 10.

Развертывающий преобразователь работает следующим образом.

Первый автоколебательный блок 5 является рабочим, а второй и третий

55 автоколебательные блоки 6 и 7 - резервными.

Сумматор 14 и суммирующий блок 8 имеют единичный коэффициент передачи во всем диапазоне изменения сигналов на их входах.

Релейный элемент 16 выполнен с неинвертирующей петлей гистерезиса.

Его выходной сигнал меняется дискретно в пределах А.

Коэффициент деления делителя 17 частоты равен 2, тактируется отрицательным фронтом импульсов на его входе и формирует на выходе двуполярные импульсы типа меандр.

Пропорционально-дифференцирующий элемент 18 имеет бесконечно малое значение коэффициента передачи для постоянной составляющей.

Демодулятор 19 служит для выпрямления переменной составляющей выходного сигнала пропорционально-диффе" ренцирующего элемента 18 °

При наличии на управляющих входах второго и третьего источников 3 и 4 питания напряжения сигнала их выход ное напряжение равно нулю, Первый, второй и третий .автоколебательные блоки 5.6 и 7 работают в режиме автоколебаний с частотно-широтно-импульсной модуляцией и имеют одинаковый принцип действия.

Каждый иэ автоколебательных блоков содержит информационный канал на основе сумматора 14, интегратора

15 и релейного элемента 16 и диагностический канал на основе делителя частоты 17, пропорционально-дифференцирующего элемента 18 и демодулятора 19.

При отсутствии сигнала с входа 1 (фиг.2,а) на выходе релейного элемента 16 формируется импульс типа меандр со средним нулевым значением (фиг.2,б). Выходной сигнал интегратора 15 имеет форму симметричной относительно нуля пилы, амплитуда которой ограничена порогами срабатывания релейного элемента 16 (фиг.2,б).

Наличие сигнала на входе 1 (фиг ° 2,а) приводит к изменению частоты и скважности выходных импульсов релейного элемента 16, среднее значение которых за период автоколебаний достигает величины, пропорциональной уровню сигнала на входе 1 (фиг.2,б).

Контроль за работоспособностью производится следующим образом.

Делитель 17 частоты формирует на выходе биполярные импульсы со средним нулевым значением (фиг.2,в). Нара29

4 колебательного блока 6 напряжение на выходе суммирующего блока 8 становится равным нулю, первый и второй переключатели 9 и 10 находятся в исходном состоянии, включается третий источник 4 питания, замыкающий контакт третьего переключателя 11 замыкается и выход 13 подключается к первому выходу работоспособного третье-, го автоколебательного блока 7.

Предлагаемый развертывающий преобразователь характеризуется более высокой надежностью работы, так как включение резервных каналов производится только в случае неисправности основного тракта преобразования информации.

Развертывающий преобразователь, содержащий три автоколебательных блока, каждый из которых содержит соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный элемент, делитель частоты, пропорционально-дифференцирующий элемент, демодулятор, выход релейного элемента является первым выходом автоколебательного блока и подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом автоколебательного блока, вторым выходом которого является выход демодулятора, первый, второй и третий переключатели, замыкающий контакт каждого из которых подключен к первому выходу соответствующего автоколебательного блока, переключающий контакт первого переключателя является выходом развертывающего преобразователя, размыкающий контакт первого переключателя соединен с переключающим контактом второго переключателя, размыкающий контакт которого по. включен к переключающему контакту третьего переключателя, размыкающий контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, вторые выходы первого, второго и третьего автоколебательных блоков подключены к управляющим входам соответственно первого, второго и третьего переключателей, вкоды первого, второго и третьего автоколебательных блоков соединены между собой и являются входом развертывающего преобразователя, первый, второй и третий источники питания соответственно первого, вто14517 метры пропорционально-дифференцирующего элемента 18 выбираются такими, чтобы передать переменную составляющую выходного сигнала делителя 17 частоты практически без искажений, 5

В демодуляторе 19 сигнал выпрямляется и дополнительно фильтруется (фиг.2,г). Под действием выходного сигнала демодулятора 19 замыкающий 1р контакт переключателя 9 замыкается и выход 13 подключается к первому выходу первого автоколебательного блока 5. Наличие сигнала на втором выходе первого автоколебательного 15 блока 5 приводит к выключению второго и третьего источников 3 и 4 питания второго и третьего автоколебательных блоков 6 и 7, которые находятся в пассивном резерве. 20

Предположим, что интегратор 15 в первом автоколебательном блоке 5 оказался неработоспособным. Выходной сигнал на первом выходе первого автоколебательного блока 5 достигает 25 уровня насыщения (фиг.2,б) . Тогда делитель 17 частоты переходит в статическое состояние (фиг.2,в), а сигналы на выходах пропорционально-дифференцирующего элемента 18 и демодулятора 19 уменьшаются до нуля (фиг.2,г).

Первый переключатель 9 возвращается в исходное состояние (фиг. 1), отключая неисправный первый автоколебательный блок 5 от выхода 13. Нулевой

35 сигнал на втором выходе первого автоколебательного блока 5 влечет за со бой включение второго и третьего источников 3 и 4 питания (фиг.2,д,ж), выходные сигналы которых нарастают 4О по экспоненциальному закону ввиду наличия выходных фильтров. Одновременно во втором и третьем автоколебательных блоках 6 и 7 возникает режим устойчивых автоколебаний (фиг.2,д,ж), 45 который приводит к росту уровня сигнала на их вторых выходах. Как только напряжение на вторых выходах достигает пороговой величины С, срабатывает второй переключатель 10 (фиг.2,е) и выход 13 подключается к первому выходу второго автоколебательного блока 6. Наличие сигнала на втором выходе второго автоколебательного блока 6 и выходе суммирующего

55 блока 8 приводит к выключению третьего источника 4 питания третьего автоколебательного блока 7 (фиг.2,ж).

В случае неисправности второго автоформула изобретения

1451729 ь ранляющему входу второго источника цитания и первому входу сумматора, к второму входу которого подключен второй выход второго автоколебатель5 ного блока, выход сумматора соединен с управляющим входом третьего источника питания. рого и третьего автоколебательных блоков, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введен сумматор, а второй и третий источники питания выполнены управляемыми, второй выход первого автоколебательного блока подключен к упФ

Составитель 0.0траднов

Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Редактор А.Лежнина

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

Заказ 7083/49 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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