Преобразователь гармонического напряжения^о}^;?л.-;._-

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

32759<6

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 29ЛХ.1969 (№ 1363078!18-24) М. Кл. Н 03k 13/02 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1972. Бюллетень № 5

Дата опубликоваш!я описания 24.III.1972

Комитат по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.335(088 8) Л вторы изобретения

В. С. Суздаль и В. И. Костенко

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ГАРМОНИЧЕСКОГО НАПРЯЯ(ЕНИЯ<

Изобретение относится к области измерительной техники, радиотехники и автоматики.

В настоящее время в измерительной технике и автоматике широко применяются электронные приборы, основанные на применении фазовой модуляции гармонических и импульсных сигналов.

Недостатком известной схемы для усиления фазового сдвига гармонических сигналов и преобразования их в импульсное напряжение является ее сложность.

Целью изобретения является упрощение схемы путем совмещения в одном устройстве функций усиления фазового сдвига и преоорлзоваиия гармонически«колебаний в сигналы импульсной формы.

Блок-с«ема предлагаемого преобразователя фазовых сдвигов I!Оказ

ФД вЂ” фазовый детектор, Ф вЂ” формирователь импульсов; М вЂ” управлямый ждущий мультивибратор; ДЦ вЂ” дифференцирующая цепочка; Ue — входной сигнал; U„ — опорный сигнал; ((,!„ U„, выходные сигналы соответственно формирователя и управляемого мультивибратора; U,. — сигнал управления;

U — выходной сигнал импульсной формы.

Цепь преобразования гармонического сигнала в фазомодулированный импульсный сигнал состоит из формирователя импульсов, представлгнощего собой усилитель, ограничитель и дифференцирующую цепочку. Формирователь, преобразуя в«одной сигнал в «ронирующис импульсы, запускает ждущий мультивибратор.

Выходной сигнал с мультивибратора дифференцируется, и на вы«оде преобразователя получается импульсный сипiàë с дополнительной, IIo сравнению со в«одным сигналом, фазовой модуляцией. Дополнительная фазовая Модуляция вы«одного сигнала обеспечивается за

10 счет мультивибратора и фазового детектора, включенного в цепь опорного напряжения. Фазовый детектор, определяя величину и направление фазового сдвигл в«одного сигна I

15 длительностью генерируем ы«мультивибрлтором импульсов, т. е. вели IIIIIOII дополнительной фазовой х!од<< 1!Ill !I II вы«одно! о си гнала . В оощем случае величина дополнитслы!ой фазовой модуляции определяется крутизной «арлктери20 стик фазового детектора ФД II мультивибрлтора М. С их увеличением растет величинл дополнительной модуляции фазы выходного сигнала, вызванной действием управляющего напряжения U,, пропорционального величине

25 сдвига по фазе в«одного напряжения У„относительно опорного напряжения U<,. Учитывая, что в настоящее время известны фазовые дискриминаторы с крутизной до 30 в!град, можно в предлагаемом преобразователе получить

30 усиление фазового сдвига порядка 300.

Принципиальная схема преобразователя приведена на фиг. 2. Управляемый мультивибратор построен на лампе Л1 по обычной схеме ждущего мультивибратора, длительность генерируемого импульса которого зависит от величины напряжения на управляющей сетке.

Для повышения крутизны мультивибратора в схему введена лампа Л . Мультивибратор запускается импульсами с формирователя, собранного на лампе Л и дифференцирующей цепочке СЯ .

Фазовый детектор представляет собой дифференциальную схему на диодах Д и Д, на выходе которого включен переменный резистор

R . Напряжение управления U с резистора R. подается на сетку лампы Л и управляет работой мультивибратора.

При равенстве нулю фазового сдвига напряжения сигнала U напряжение управления U,равно нулю, при этом длительность генерируемого мультивибратором импульса минимальна. Изменение фазы входного напряжения вызывает появление напряжения U,- на выходе фазового детектора, которое, изменяя потенциал сетки лампы Л, вызывает изменение длительности генерируемого мультивибратором импульса. При достаточной чувствительности мультивибратора происходит преобразование входного гармонического сигнала в сигнал импульсной формы с усилением фазового сдвига выходного сигнала, при этом за опорный импульс (по отношению к которому отсчитывается фазовый сдвиг выходного сигнала) принимаем выходной импульс преобразователя при нулевом фазовом сдвиге входного сигнала.

Усиление прямо пропорционально величине изменения потенциала лампы Л . В связи с этим переменный резистор R можно назвать регулятором усиления фазового сдвига, так как от его положения зависит величина изменения потенциала на сетке входной лампы управляемого мультивибратора. Преобразователь усиливает фазовые сдвиги в пределах от

0 до 180 . Таким образом, предложенная схе327596

4 ма включения известных элементов (ФД и М) по-новому решает задачу преобразования напряжения.

Предлагаемый преобразователь имеет сле5 дуюш,ие достоинства: позволяет преобразовывать гармоническое напряжение в импульсное с усилением фазового сдвига; преобразовывать как низкочастотные, так и

10 высокочастотные сигналы на фиксированной частоте; получать большие усиления фазовых сдвигов; менять с помощью одного потенциометра

15 усиление в широких пределах от нуля до максимума; позволяет строить высокоточные системы измерения и регулирования с фазовой модуляцией, без применения дополнительных сложных

20 усилителей фазовых сдвигов, с выходом на исполнительные устройства, с импульсно-фазовым управлением типа управляемых кремниевых вентилей.

Данный преобразователь испытывался с фа25 зовым детектором с крутизной порядка

10 в/град, при этом было получено усиление фазовых сдвигов порядка 80.

Предмет изобретения

Преобразователь гармонического напряжения в импульсное, содержащий формирователь импульсов, фазовый детектор, фазовый моду35 лятор и дифференцирующую цепочку, отличаюи1ийая тем, что, с целью упрощения устройства, повышения стабильности и чувствительности, фазовый модулятор выполнен в виде ждущего мультивибратора, причем выход фор40 мирователя импульсов подключен к сигнальному входу ждущего мультивибратора, выход которого соединен с дифференцирующей цепочкой, а управляющий вход с выходом фазового детектора, к одному из входов которого

45 подключен источник опорного сигнала.

327596

Фиг 7

1зсдактор Б. Нанкина

Корректор Т. Бабакина

Заказ 644/13 Изд. № 237 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мипистров ССС1

Москва, Я-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, ир. Сапуиова, 2

gH асхад

Составитель С. Белан

Техред Л. Евдонов