Устройство для преобразования координат напряжений

 

ОГ)ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

257I57

Сею Сооетсхих

Социалистических

Республин

Г

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 22.!.1968 (№ 1212138/18-24) Кл. 42m4, 7/18

42m<, 7/22 с присоединением заявки №

МПК С 06р

G Обо

УД К, 681.335 (088.8) В

Приоритет

Опубликовано 11.XI.1969. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 7.IV.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

М. А. Бегун

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ

НАПРЯЖЕНИЙ

Предлагаемое устройство может найти,применение при разработке электротехнических вычислительных, регулирующих и измерительных систем, Известны фазоодвигающие устройства, содержащие решающие усилители постоянного тока. Их недостатком я вляется невысокая точность работы за счет появления искажений, функционально зависящих от переменной частоты входного сигнала.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем входы блока умножения подключены к источнику входного сигнала непосредственно и через схему, выделения модуля входного сигнала, выход блока умножения подключен через схему выделения модуля к суммирующему усилителю, другой вход которого связан со схемой образования квадрата амплитуды входного сигнала, выход усилителя через блок извлечения квадратного корня подключен ко входу второго блока умножения, другой вход которого соединен с выходом самоблокирующегося электронного реле,,выполненного на усилителе посгоянного тока с диодным ограничителем .в цепи обратной связи, параллельно которому подключен блок умножения, а,входы электронного реле связаны с выходом диодного знакового дискри минатор а.

Указанные отличия позволили повысить точность работы устройства в широком диапазоне частот вследствие использования элементов, не критичных к частотным вариациям.

На чертеже представлена блок-схема устройства, .предназначенного для преобразования функции синуса переменной амплитуды и частоты в косинус той же амплитуды и частоты.

Отдельным информационным каналом входной сигнал ASin tot преобразуется,в модуль косинуса той же амплитуды и частоты по формуле

15 (Aco s а t) = )/ А — А sin о t.

Одновременно другим .каналом функциональных преобразований выявляется знак выходного сигнала, т. е. образуется функция

sign(A cos к/). Результирующие выходные сиг2р налы .каналов перемножаются, что образует общий выходной сигнал:

z=/А cos tot/. sign(А cos ог) =А cos о1.

Работа ортоганализатора происходит следующим образом.

25 Сигнал у=А э1п о1 поступает от источника входного сигнала на клемму 1 устройства и далее на входы блока 2 умножения 2 непосредственно и через схему выделения модуля 8, содержащую диоды 4 и 5 и усилители

3р постоянного тока 6.и 7. Блоком 2 перемножа257157

25 ются (с инвертированием) сигналы у и выходной сигнал усилителя 7. На выходе блока 2 умножения образуется функция — (А sin mt) ° А sin гвму=

= — А - sin2 et sign (А sin o>t) .

Этот сигнал вы прямляется схемой 8 выделения модуля содержащей диоды 9 и 10 и усилители 11 и .12. Полученный в результате выпрямления свгнал А- sin- t вычитается на усилителе 12 из величины А2, образованной на выходе усилителя 18 (или с пециально введенной на усилителе 12, если запоминание на

RC-цепочке 14 почему-либо нежелательно).

На входе блока 15 извлечения квад ратггого корня возникает величина А- соз - ж1, а на выходе этого блока получается функция (Л cos et), поступающая на один из входов блока умножения 15.

На вход второго канала поступает функция — Л sin>o>t ° sign (А sin o>t), Здесь она дискриминируется по знаку диодным знаковым дискриминатором 17, содержащим диоды 18 и 19 и усилители 20 и 21 и 22.

В полупериод функции А sin rot, когда она положительна, сигнал проходит через диод 19.

На усилителе 22 из него вычитается величина, пропорциональная А- (но несколько меньшая чем А-, за.счет, сопротивления 28). Положительный импульс верхнего среза выходного сигнала усилителя 22 (усиленный этим усилителем до необходимого уровня) включает самоблокирующееся безынерционное реле 24, составленное усилителем 25 с большим коэффициентом усиления, охваченным двумя параллельными обратными связями, одна из которых содержит диодный ограничитель на диодах 2б — 27, инвертирующий бло к умножения

28 с предварительным внешним множителем а=,const (сигнал а может быть взят с выхода блока 18 или от внешнего источника). При поступлении;положительного импульса на вход усилителя 25 (это происходит в момент, соответствующий или достаточно близкий прохождению функции Л sin (0t через максимум) на выходе этого усилителя возникает сигнал

b = — 1. Величина сигнала b подстраивается подбором ЭДС+-Е, уровнем сигнала а и параметрами схемы диодной отсечки.

Самоблокирующееся реле выдает сигнал — 1 на блок умножения 1б и удерживает его там до прихода на вход электронного реле 24 следующего им пульса (противоположного знака). В результате, начиная с момента положительного максимума общего входного сигнала g, выходной сигнал блока 15 умножается блоком 16 на — 1.

Зо

4

Когда сигнал у=А sin 0lt изменит свой знак и станет отрицательным, диод 19 будет заперт, а диод 18 открыт. Однако уровень приходящего на блок 24 от усилителя 20 сигнала будет недостаточным для .переключения самоблокирующегося реле, Соответствующей настройкой входных цепей усилителей 20, 21, 22 и 25 уровень импульсов, приходящих на усилитель 25, устанавливается та ким, что только в моменты, близкие экстремумам функции

А sino>t, эти импульсы превышают по абсолютному значению суммарный сипнал входа блока 24, созданный действием обратных связей при /b/=/1/. Поэтому при прохождении отрицательного экстремума функцией и =

=A sin alt самоблокирующееся реле 24 переключается, и на блок 15 поступит сигнал b=

=+1,,который удерживается до положительного экстремума у.

Таки м образом, на выходе блока 16 при

9=Л sin cot будет сигнал г=Л cos cot независимо от изменений частоты о, Следует заметить, что сдвиг фазы выходного сигнала z относительно фазы входного сигнала гг можно изменить на 180 выполнением блока 2 без инвертирования.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования координат напряжений, содержащее схемы выделения модуля сигнала, блоки умножения, блок извлечения квадратного корня, схему образозания квадрата ам плитуды входного сигнала, выполненную на последовательно включенных инвертирующем усилителе и запоминающей

RC-цепи, и диодный знаковый дискриминатор, от гичагогггееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства в широком диапазоне частот, входы блока умножения подключены к источнику входного сигнала не посредственно и через схему выделения модуля входного сигнала, выход блока умножения подключен через схему выделения модуля к суммирующему усилителю, другой .вход которого связан со схемой образования квадрата амплитуды входного сигнала, выход усилителя через блок извлечения квадратного корня подключен:ко входу второго блока умножения, другой вход которого соединен с выходом самоблокирующегося электронного реле, выполненного на усилителе постоянного тока с диодным ограничителем в цвпи обратной связи, параллельно которому подключен блок умножения, а входы электронного реле связаны с выходом диодного знакоBQTQ дискриминатора.

257157

Ф

17

Составитель И. А. Шелипова

Редактор Э. Н. Шибаева Техред T. П. Курилко Корректор Г. П. Шильман

Заказ 705/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2