Преобразователь сигнал-время

 

1 С";б>-.„; -, О П И С А Н И Е 443478

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со оз Советских

Социалистических

Республин (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.01.73 (21) 1874635, 26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.09.74. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 09.04.75 (51) М. Кл. Н 03k 13/20

Гоеударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Одииоков

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛ-ВРЕМЯ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецезионных преобразователях сигнал-,код, схемах задержки.

Известен преобразователь сигнал-время, содержащий блок синхронизации, соединенный с управляющими входами блока эталонных сигналов и первыми входами первого и второго переключателей, вторые входы которых подключены к выходу блока эталонных сигналов, третьи входы — к цепи управляющего сигнала, а выходы — к управляющим входам двух преобразователей сигнал-вовремя, запускающие входы которых подключены к одним входам третьего и четвертого, переключателей, сигнальные, входы последних соединены с цепью запуска, а управляющие — с двумя другими выходами блока синхронизации, эталонный генератор частоты, первый выход которого соединен со входом блока синхронизации, а второй — непосредственно и через делитель частоты с пятым переключателем, управляющий вход кото рого соединен с выходом блока синхронизации, выход пятого переключателя соединен со входом частотного дискриминатора, выход которого подключен ко входу пороговой схемы, первую схему «ИЛИ».

Однако известное устройство обладает малой точностью.

С целью увеличения точности в предлагаемом устройстве выход пороговой схемы соединен со входом блока синхронизации, выход частотного дискриминатора через первый и второй вентили подключен соответственно к первому и второму регулирующим входам первого преобразователя, через третий и чет вертый вентили — к первому и .второму регулирующим входам второго преобразователя, выход которого и выход первого преобразоI0 вателя подключены к сигнальным входам шестого переключателя, выход которого через вторую схему «ИЛИ» и линию задержки соединен с:вторыми входамп третьего и четвертого первключате.чей, сп вторым входом час15 тотного дискриминатора и входом детектора, выход которого подключен к второму входу второй схемы «ИЛИ», сигнальные входы пятого и шестого вентилей включены к выхо дам соответственно первого и второго преоб.

20 разователе", а выходы — ко входам первой схемы «ИЛИ», выход которой через седьмой вентиль соединен с выходом преобразователя и через реле времени с собственным управляющим входом; управляющие входы венти25 лей, кроме, последнего, и шестого пе реключателя соединены с выходами блока синхронизации.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

30 Предлагаемый преобразователь сигнал- вре443478 амакс

1

1Mlil ò =О мя содержит первый переключатель 1, блок 2 эталонных сигнало в, второй переключатель 3, блок 4 синхронизации, первый вентиль 5, первый преоб разователь 6 сигнал-время, третий переключатель 7, четвертый переключатель 8, второй преобразователь 9 сигнал-время, третий вентиль 10, эталонный генератор 11 частот, второй вентиль 12, четвертый вентиль 13, шестой переключатель 14, делитель 15 частоты, вторую схему «ИЛИ» 16, детектор 17, эталонную линию 18 задержки, частотный дискриминатор 19, по роговую схему 20, пятый переключатель 21, пятый вентиль 22, схему

«ИЛИ» 23, шестой вентиль 24, седьмой вентиль 25 и реле времени 26.

Предлагаемое устройство работает следующим об разом.

В исходном состоянии первый .преобразователь 6 сигнал-время находится в ждущем режиме преобразования, второй преобразователь 9 сигнал-вовремя — в режиме автоподстройки минимального предела характеристиKH т„,„„. При этом с помощью блока синхронизации цель управляющего сигнала U,, замкнута через первый переключатель 1 с упра вляющим входом преобразователя 6 сигнал- время; выход блока 2 соединен через второй,переключатель 3 с управляющим входом вто рого преобразователя 9 сигнал-время, а с выхода блока 2 поступает сигнал U„,„„ цепь запуска замкнута через третий переключатель 7 с запускающим входом блока 6, выход эталонной линии 18 задержки замкнут с запускающим входом второго, преобразователя

9 сигнал-время; цепь f,, (f, верхняя эталонная частота) генератора 11 частоты соединен через пятый переключатель 21 со входом частотного дискриминатора 19; выход второго преобразователя 9 соединен через шестой переключатель 14 со входом второй схемы

«ИЛИ» 16; третий вентиль 10 и пятый вентиль 22 открыты; вентили 5, 12, 13 и 24 закрыты; седьмой вентиль 25 открыт всегда, к роме времени .релаксации реле времени 26.

С приходом любого импульса запуска на выходе блока 6 появляется сигнал ть временной параметр, которого (момент появления, фаза) определяется управляющим сигналом

U„. Проходя через пятый вентиль 22, первую схему «ИЛИ» 23 и седьмой вентиль 25, сигнал т1 запускает реле времени 26, на выходе которого формируется запирающий сигнал для вентиля 25. На выход преобразователя проходит только часть сигнала ть

Запуск п реобразователя 6 не связан с работой остальных узлов и может быть любым (циклическим, одноразовым, с постоянным или непостоянным периодом) .

Одновременно с работой;первого преобразователя 6 второй преобразователь 9 корректируется по минимальному пределу цепью автоподстройки, состоящей из блоков 9, 14, 16, 18, 19, 10 и 9, при этом любой импульс с,выхода эталонной линии 18 задержки (время за15

65 держки н аенее времени,восстановления исходного состояния преобразователей 6 и 9), запуская второй преобразователь 9 через четвертый переключатель 8 в виде импульса отсчета т,„„„, возвращается на вход линии

18 задержки через схемы блоков 14, 16. Таким образом, образуется частотное кольцо с частотой автоколебаний где то — время задержки в эталонной линии

18 задержки; т,,„„— интервал времени с момента запуска п реобразователя 9 до появления на его,выходе импульса т,м„„(для краткости импульсы ть т обозначены в соответствии с интервалами, которые они фиксируют).

По мере подстройки нижнего предела хара|ктеристики второго преобразователя 9 частота f(g импульсов на выходе дискриминатора 19 уменьшается. При некотором значении разностной частоты f» срабатывает пороговая схема 20, сигнал на его выходе через блок 4 синхронизации подключает ко входу диск риминатора 19 нижнюю эталонную частоту f,.„„, запирает третий вентиль 10 и отпирает четвертый вентиль 13. Одновременно в блоке 2 эталонный уровень меняется с U,„„„íà

U амакс

Далее идет подстройка верхнего предела характеристики по интервалу -„„„ . Частота автоколебаний кольца, состоящего из блоков 9, 14, 16, 18, 8, 9 уменьшается, что и требует сравнения ее с частотой f,. где

f, — нижняя эталонная частота. Кольцо, состоящее из блоков 9, 14, 16, 18, 8, 9, составлено из дискретных элементов, поэтому если импульс, циркулирующий в кольце, пропадает (случайно, или его не было лри включении устройсгва), то автоколебания сами не возникают.

Для гарантированной работы частотного кольца служит детектор 17,,который работает следующим образом.

Если колебания есть, то на выходе детектора 17 сигналы огсугсгвуют (например, путем детектирования колебаний кольца получают постоянный уро вень напряжения, запирающий спусковую схему в детекторе 17). Если колебаний в кольце нет, то с выхода детектора 17 появляются импульсы реже, чем период колебаний кольца. Попадая через вторую схему

«ИЛИ» 16, импульсы детектора 17 возбуждают кольцо, а затем детектор 17 вновь запираегся.

По мере подстройки предела -,,„, вновь срабатывает пороговая схема 20, а четвертый вентиль 13 запирается через блок 4 синхронизации импульсом с выхода пороговой схемы 20.

Таким образом, если характеристика,второго преобразователя 9 лпнейна, то подстройкой 43478 и т,„„, вся характеристика дит в заданные пределы.

После этого управляющий вход преобразователя 9 через второй, переключатель 3 соединяется с цепью управляющего сигнала, а запускающий вход через четвертый переключатель 8 — с цепью запуска. Через интервал времени, необходимый для срабатывания переключателей 3 и 8, замыкается шестой вентиль 24, и оба преобразователя работают в режиме преобразования управляющего сигнала, в результате чего отсутствие синхронизации переключателей от импульса запуска не влияет на точность работы устройства. Если при переводе второго преобразователя 9 в рабочий режим первый преобразователь 6 выводится из него, то неизбежно п роисходит сбой, потеря, по крайней мере, одного цикла опроса, в этот момент может прийти импульс запуска. Е сли же при вводе синхронизации от им пульсов запуска невозможен разовый запуск .преобразователей, к тому же при низких скоростных качествах переключателей, переход с U„U,, в течение нескольких циклов за пуска дает ложную информацию на выходе.

При таком режиме в идеальном случае т и т одновременно попадают на выход. Если они расходятся во времени (вследствие дрейфа параметров того, преобразователя, который был до этого в рабочем режиме), то любой, первый из них, попадая на выход, возбуждает реле времени 26 и запрещает прохождение другого (время запрета седьмого вентиля 25 равно наибольшему допустимому расхождению моментов ть т ) .

Таким образом, одновременная работа преобразователей длится ровно столько, сколько требуется для запирания пятого вентиля 22 сразу после отпирания шестого вентиля 24.

После запирания пятого, вентиля 22 блоком 4 информация на выход цроходит только от второго преобразователя 9. Первый преоб разователь 6 начинает подстраиватыся (корректироваться).

Для этого после запирания пятого вентиля

22 первый переключатель 1 замыкает цепь управляющего входа блока 6 с источником

У„который устанавливается равным UgÄÄ„ третьим пе реключателем 7 замыкается цепь запускающего входа блока 6 с выходом эталонной линии 18 задержки. Шестым переключателем 14 .выход блока 6 соединяется с второй схемой «ИЛИ» 16. Первый вентиль 5 отпирается. Ко входу дискриминатора 19 переключается частота 1,, Начинается этап коррекции первого,преобразователя 6 по минимальному пределу т,„„,, что аналогично подстройке т,,„„.

После срабатывания:по роговой схемы 20 первый вентиль 5 запи рается, и .первый преобразователь 6 подстраивается по,„„, с помощью блока 12. При,повторном срабатывании блока 20 запирается второй вентиль 12, первый;преобразователь 6 вводится в рабочий режим. Второй преобразователь 9 выводится из рабочего режима и т. д.

Предмет изобретения

Преоб разователь сигнал-время, содержащий блок синхронизации, соединенный с управляющими входами блока эталонных сигналов и перовыми входами первого и второго переключателей, вторые входы которы.; под ключены к выходу блока эталонных сигналов, третьи входы — к цепи управляющего сигнала, а выходы — к управляющим входам двух преобразователей сигнал-время, запускающие входы которых подключены к одним входам третьего и четвертого переключателей, сигнальные входы последних соединены с цепью запуска, а управляющие — с двумя другими выходами блока синхронизации, эталонный генератор частоты, первый выход которого соединен со входом блока синхронизации, а второй — непосредственно и через делитель частоты с пятым переключателем, управляющий вход которого соединен с выходом блока синх ронизации, выход пятого переключателя соединен со входом частотного дискриминатора, выход которого подключен ко входу пороговой схемы, первую схему «ИЛИ», отличающ,ийся тем, что, с целью увеличения точности, в нем выход .пороговой схемы соединен со входом блока синхронизации, выход частотного дискриминатора через первый и второй вентили под ключеH соответственно к первому и второму регулирующим:входам первого преоб разователя, через третий и четвертый вентили— к первому и второму регулирующим .входам второго преобразователя, выход которого и выход первого преобразователя подключены к сигнальным входам шестого переключателя, выход которого через вторую схему «ИЛИ» и линию задержки соединен со вторыми входами третьего и четвертого переключателей, с вторым входом частотного дискриминатора EI входом детектора, выход которого подключен к второму входу второй схемы «ИЛИ», сигнальные входы пятого и шестого вентилей включены к выходам соответственно первого и второго преобразователей, а выходы — ко входам первой схемы «ИЛИ», выход которой через седьмой вентиль соединен с выходом преобразователя, а через реле времени — с собственным упра вляющим входом; управляющие входы вентилей, кроме последнего, и шестого переключателя соединены с выходами блока синхронизации.

443478.уппуск

Составитель А. Кузнецов

Техред T. Миронова

Редактор Т, Морозова

Корректоры: А. Васильева и Н. Лебедева

Типографии, пр. Сапунова, 2

Заказ 693,4 Изд. № 1107 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5