Многоустойчивый элемент

 

п 677075

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.77 (21) 2489683/18-21 (51) М. Кл,з

Н 03К 3/29

Н ОЗК 29/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (53) УДК 621.374 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Фомишкин и В. П. Тимофеев

Научно-исследовательский институт гидрометеорологического приборостроения (71) Заявитель

ЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕНТ (54) МНОГОУСТО

Изобретение относится к области автоматики и приборостроения и может быть использовано в накопительных делителях частоты, особенно в тех случаях, когда возникает необходимость формирования мощных управляющих импульсов, частота следования которых должна быть пропорциональна частоте питающей сети.

Известен маломощный ступенчатый делитель частоты, содержащий резистивный делитель опорного напряжения, подключаемый, как и вся схема, непосредственно к источнику постоянного тока (1). Недостатком этого устройства является сложность использования его в полевой аппаратуре, так как при питании его от сети переменного тока необходимы дополнительные устройства, в частности генератор задающих сигналов и узел согласования во входной цепи.

Известен также многоустойчивый элемент, содержащий ключ, соединенный с диодно-конденсаторным накопителем и резистивным делителем, выходы которых подключены к первому и второму входам компаратора; и разрядное спусковое устройство, подключенное своим входом к выходу компаратора, а выходом — к входу диодноконденсаторного накопителя (2).

Однако наличие источника постоянного тока усложняет использование элемента в полевой аппаратуре, г

p t-:

Ь ". p

» - . "-ттт,,;;;;-.;;;-, 2

Целью изобретения является упрощение многоустойчивого элемента за счет исключения источника питания постоянного тока и генератора входных сигналов.

5 Для достижения цели в многоустойчивом элементе, содержащем диодно-конденсаторный накопитель, выход которого соединен с первым входом компаратора, а вход— с шиной питания, делитель опорного напря10 жения, соединенный со вторым входом компаратора, и разрядное спусковое устройство, подключенное одним входом к выходу диодно-конденсаторного накопителя, а другим входом — к выходу компаратора, дели15 тель опорного напряжения выполнен в виде зарядно-разрядной цепи, состоящей из хронирующего конденсатора, соединенного последовательно с двумя параллельными ветвями, в одну из которых включен рези20 стор последовательно с диодом, в другую— переменный резистор, а вход делителя опорного напряжения подключен к шине источника питания.

На фиг. 1 представлена блок-схема многоустойчивого элемента; на фиг, 2 — принципиальная электрическая схема.

Многоустойчивый элемент содержит диодно-конденсаторный накопитель 1, выход которого соединен с первым входом компаратора 2, а вход — с шиной питания, делитель 3 опорного напряжения, выход которо677075

25 сети

Увыи,— t и

35 го соединен со вторым входом компаратора

2, и разрядное спусковое устройство 4, подключенное одним входом к выходу диодноконденсаторного накопителя 1, а другим входом — к выходу компаратора 2, причем входной сигнал подключается к объединенным входам диодно-конденсаторного накопителя 1 и делителя 3 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включении многоустойчивого элемента в сеть переменного тока хронирующий конденсатор С1 в отрицательную полуволну заряжается до напряжения U = U„„«ввиду малой постоянной времени тз зарядной цепи Dr, Rr, Cr, так как резистор Rr — низкоомный. В положительную полуволну хронирующий конденсатор стремится перезарядиться. 3а этот период напряжение на нем изменится на величину

ЬУ=У„, {1 — е u), т где t=—

Т вЂ” период переменного тока; гр — постоянная времени цепи разряда.

Постоянная времени тр цепи разряда Сь

R, R3 выбирается так, чтобы тр))г. С помощью переменного высокоомного резистора

R2 можно менять ср, тем самым изменяя величины переменной и постоянной составляющих на выходе делителя 3 опорного напряжения. Диод Dr препятствует разряду хронирующего конденсатора при положительной полуволне переменного напряжения. Напряжение с выхода делителя 3 опорного напряжения воздействует через вход 5 на компаратор 2 (диод D>).

В каждую отрицательную полуволну переменного напряжения на накопительном конденсаторе С2 диодно-конденсаторного накопителя 1 накапливается заряд, величина которого зависит от соотношения емкостей накопительного С> и дозирующего Сз конденсаторов, величины резистора R> и того напряжения, которое было на нем в момент воздействия на диодно-конденсаторный накопитель 1 очередной полуволны.

Таким образом, напряжение на накопительном конденсаторе возрастает ступенчато.

Частота появления ступенек напряжения синхронна частоте питающей сети переменного тока.

Напряжение с выхода диодно-конденсаторного накопителя 1 через резистор R4 воздействует по входу 6 на компаратор 3.

Компаратор не срабатывает до тех пор, пока отрицательный потенциал по входу 5 превышает отрицательный потенциал по входу 6.

С приходом i-й отрицательной полуволны напряжение на конденсаторе С достигнет такой величины, при которой потенциал

65 точки по входу 5 компаратора во время перезаряда конденсатора С1 (что соответствует изменению на нем напряжения от 7макс до 1 вис — ЛУ) станет положительным по сравнению с потенциалом в точке по входу

6 компаратора. В этот момент компаратор срабатывает (диод Dg открывается). I10 цепи Сь Р2, R<, С> проходит ток. Напряжение на резисторе R4, которое образуется на нем при протекании тока, воздействует на цепь управления разрядного спускового устройства 4 (тиристор В ). Последний открывается и накопительный конденсатор С2, разряжаясь через открытый тиристор Е4, создает ток в нагрузке. В положительную полуволну после разряда накопительного конденсатора Сз ток в цепи Сь D2,Я, С2 прекращается. Разрядное спусковое устройство 4 запирается. Процесс накопления заряда на конденсаторе С2 повторяется, Таким образом, частота следования импульсов на выходе многоустойчивого элемента пропорциональна частоте питающей сети переменного тока и опеределяется соотношением где и = 1, 2, 3,..., 12, 13.

Испытания многоустойчивого элемента по предложенной схеме показали, что частота следования выходных импульсов, не зависит or изменения напряжения питания в диапазоне 80 †2 В и изменения температуры окружающей среды в пределах от — 40 до +50 С.

Формула изобретения

1 1ногоустойчивый элемент, содержащий диодно-конденсаторный накопитель, выход которого соединен с первым входом компаратора, а вход — с шиной питания, делитель опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом компара- тора, и разрядное спусковое устройство, подключенное одним входом к выходу диодно-конденсаторного накопителя, а другим входом — к выходу компаратора, о тличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, делитель опорного напряжения выполнен в виде зарядно-разрядной цепи, состоящей из хронирующего конденсатора, соединенного последовательно с двумя параллельными ветвями, в одну из которых включен резистор последовательно с диодом, в другую — переменный резистор, а вход делителя опорного напряжения подключен к шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по импульсной технике.

Под ред. В. Н. Яковлева. Киев, «Техника», 1972, с. 546.

2. Лвторское свидетельство СССР

_#_ 278757, кл. Н ОЗК 3/29, 15.05.69, 677075

Pun. 1

Выход

Риз. 2

Составитель А, Купрякова

Редактор Г. Пешков

Корректор И. Позняковская

Заказ 1690/9 Изд. № 454 Тираж 1060 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2