Патент ссср 417889

 

О П И С Л Н И Е аГВВЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л%

М. Кл. Н 03f 3/04

Н 03d 3/18

Заявлено 01 I I I.1971 (№ 1627276/26-9) с присоединением заявки Ле

Приоритет

Опубликовано 28Л1.1974. Бюллетень Ле 8

Дата опубликования описания 22Л 11.1974

Рааудвратвенный камитет

Савета Миннатрав СССР аа делам иаааретений и аткрь1тий

УДК 621.375.4(088.8) Авторы изобретения

Г. Н. Андреев, А. П. Шершаков и Б. А. Переверзев

Заявитель

ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к оборудованию систем автоматического контроля и управления.

Известны фазочувствительные устройства, содержащие входной усилительный каскад на транзисторе, подключенный к средней точке вторичной обмотки трансформатора опорного напряжения, к концам которой через диоды подключены усилители постоянного тока, нагруженные на реле. Эти устройства нельзя непосредственно использовать в качестве управляющего элемента импульсного регулятора с широтно-импульсной модуляцией.

Цель изобретения — увеличение длительности включенного и уменьшение выключенного состояний при увеличении амплитуды входного напряжения.

Для этого в устройство введен пороговый элемент на двух транзисторах, первый из которых включен по схеме с общим эмиттером, второй — с общим коллектором. База первого транзистора подкл|очена через конденсатор к его коллектору и к резисторному делителю, подключенному через контакты упомянутого реле к источнику питания, а коллектор второго транзистора — через резистор к входу устройства.

На чертеже показана схема описываемого устройства.

Устройство содержит входной усилительный каскад на транзисторе 1, подключенный к средней точке вторичной обмотки трансформатора опорного напряжения. К концам обмотки через диоды 2 и 3 подсоединены усилители постоянного тока, выполненные с помощью

5 транзисторов 4, 5 и конденсаторов 6, 7. Усилители нагружены на обмотки 8, 9 реле, шунтированные конденсаторами 10, 11. Пороговый элемент построен на транзисторе 12 с резисторами 13, 14 и транзисторе 15 с резисто10 ром 16. База транзистора 12 через конденсатор 17 подключена к его коллектору. К источнику питания через контакты 18, 19 подсоединен резистивный делитель, образованный резисторами 20 и 13 и подключенный к базе

15 транзистора 12. Коллектор транзистора 15 через резистор подсоединен к входу устройства.

Устройство работает следующим образом.

Когда входное напряжение отсутствует, транзистор 1 открыт током смещения. Диоды

20 2 и 3 в соответствующие полупериоды опорного напряжения пропускают импульсы тока, заряжающие конденсаторы 6 и 7, так что на базах транзисторов 4 н 5 постоянно действует положительное смещение. В результате этого

25 транзисторы 4 и 5 постоянно находятся в запертом состоянии. Так как конденсатор 17 заряжен до напряже;ия питания, ток через резистор 13 не протекает, и транзистор 12 находится в закрытом состоянии. В связи с этим

30 на базе транзистора 15 имеется плюсовой по

417889

50 отношению к эмиттеру потенциал, и транзистор 15 также закрыт.

При появлении на входе устройства напряжения, превышающего порог чувствительности, отрицательный полупериод входного напряжения не вызывает изменения состояния транистора 1, так как он уже был открыт током смещения. Положительный полупериод закрывает транзистор 1 и прерывает цепь тока, протекающего через тот диод, на аноде которого в данный момент действует положительный полупериод опорного напряжения (например, через диод 2). В результате этого прекращается подзаряд соответствующего конденсатора 6.

Через несколько периодов, когда конденсатор 6 разряжается, транзистор 4 открывается отрицательным смещением и через обмотку 8 проходит ток. Конденсатор 10 подпитывает обмотку 8 в те полупериоды, в которые диод

2 закрыт. Когда напряжение на конденсаторе

10 достигает напряжения включения реле, контакты 18 реле замыкаются, и конденсатор

17*разряжается. Через резистор 13 протекает ток, увеличиваясь по мере разряда конденсатора 17. Транзистор 12 открывается, на базе транзистора 15 появляется отрицательное напряжение, и он постепенно открывается. Все это время контакты 18, а также другие контакты того же реле (на чертеже не показаны), через которые может, например, подаваться напряжение питания на исполнительный механизм импульсного регулятора, замкнуты.

Когда конденсатор 17 разряжается до такой степени, что абсолютная величина тока, протекающего через открытый транзистор 15 в базу транзистора 1, приближается к абсолютной величине тока, протекающего в эту базу во время положительных полупериодов входного напряжения, транзистор 1 приоткрывается во время этих полупериодов током через его резистор смещения, конденсатор 6 заряжается, падение напряжения на транзисторе

4 увеличивается, а конденсатор 10 разряжается. Когда величина напряжения на этом конденсаторе достигает величины напряжения отпускания реле, контакты 18 и другие контакты этого реле размыкаются.

Таким образом, чем больше амплитуда входного напряжения, тем дольше должен разряжаться конденсатор 17, чтобы ток через транзистор 12 скомпенсировал ток, создаваемый источником входного напряжения.

После размыкания контактов 18 конденсатор 17 заряжается через резисторы 13 и 14, а транзисторы 12 и 15 закрываются, поэтому транзистор 1 вновь закрывается во время положительных полупериодов входного напряжения, а транзистор 4 постепенно открывается.

Когда напряжение на обмотке 8 достигает величины напряжения включения, реле срабатывает, и контакты 18 замыкаются, и начинается разряд конденсатора 17.

В связи с постоянством разности напряжений на конденсаторе 17, при которых реле срабатывает, и с нелинейностью разрядной характеристики конденсатора 17, длительность разряда последнего до того момента, как контакты 18 вновь размыкаются, больше при большем значении амплитуды входного напряжения.

Процессы заряда и разряда конденсатора

17, включения и отключения реле с обмоткой

8 продолжаются до тех пор, пока на вход устройства поступает входное напряжение, неизменное по фазе.

При изменении фазы входного напряжения на противоположную замыкаются и размыкаются контакты 19. В процессах же, протекавших в конденсаторе 17, транзисторах 12, 15 и резисторах 13, 14, 16 и 20 изменений не происходит.

Предмет изобретения

Фазочувствительное устройство, содержащее входной усилительный каскад на транзисторе, подключенный к средней точке вторичной обмотки трансформатора опорного напряжения, к концам которой через диоды подключены усилители постоянного тока, нагруженные на реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения длительности включенного и уменьшения выключенного состояний при увеличении амплитуды входного напряжения, введен пороговый элемент на двух транзисторах, первый из которых включен по схеме с общим эмиттером, второй — с общим коллектором, при этом база первого транзистора подключена через конденсатор к его коллектору и к резисторному делителю, подключенному через контакты упомянутого реле к источнику питания, а коллектор второго транзистора — через резистор к входу устройства.

Составитель Г. Андреев

Редактор Т. Рыбалова Техред 3. Тараненко Корректор Л. Царькова

Заказ 1723/18 Изд. № 1306 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2