Устройство для сравнения двух электрических сигналов по фазе

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИÇOSPETEН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 943963

Ф

l Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву 1658645 (22) Заявлено 03,05 ° 78 (21) 2610167/24" 07

{5E)M. Кл. с присоединением заявки И

Н 02 Н 3/26

Геаударственый квинтет

СССР (23) Приоритет пю делаэе нзебретенкй к открытий (53) УДК621.316. .925 (088. 8) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 15.07. 82 (72) Авторы изобретения

А.В,Билявичюс и P.Ê.Êîíòàóòàñ (71) Заявитель

Вильнюсское территориальное управлен и канализации (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ ПО ФАЗЕ

Изобретение относится к распределению электрической энергии, а именно к автоматизации энергосистем, и может быть использовано для сравнения двух электрических сигналов по фазе, например, в схемах релейной защиты.

По основчому авт.св. 0658645 известно устройство для сравнения двух электрических сигналов по фазе, со1О держащее блок совпадения, выполненное в виде двух последовательно срединенных транзисторов, включенных между положительным полюсом источника постоянного напряжения и эмиттерами других двух транзисторов, причем между базами и эмиттерами последних подключены источники опорных противоположных по фазе напряжений, а их коллекторы через резисторы под- зо ключены к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения 1).

Известное устройство характеризу" ется недостаточным быстродействием.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сравнения двух электрических сигналов по фазе дополнительно снабжено двумя инверторами и вторым блоком совпадения, подключенным параллельно первому блоку совпадения, а входы соединены с источниками сравниваемых сигналов через инверторы.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, где tl«, U " сравниваемые сигналы; U<+ U <- сигнал, противоположные по фазе соответствующим сравниваемым сигналам, .Цо, И опорные противоположные по фазе напряжения, U, U напряжения на выходе устройства.

Устройство содержит два параллельно соединенные блоки 1 и 2 совпадения. Блок 1 совпадения выполнен из

3 9439 двух последовательно соединенных транзисторов 3 и 4, а блок 2 cosnaдения — из двух последовательно соединенных транзисторов 5 и 6, Эмиттеры транзисторов 4 и 5 подключены 5 к зажиму 7 положительного потенциала источника постоянного напряжения.

Коллекторы транзисторов 3 и 5 подсоединены к эмиттерам транзисторов

8 и 9. Коллектор транзистора 8 через резистор 10 подключен к зажиму

11 отрицательного потенциала источ" ника постоянного напряжения, а коллектор транзистора 9 к зажиму 11 подключен через резистор 12. К базе и эмиттеру транзистора 4 подсоединены зажимы 13 и 14 источника сравниваемого сигнала и соответственно к базе и эмиттеру транзистора 3 подключены зажимы 15 и 16 источника о сравниваемого сигнала Ut-, К базе и эмиттеру транзистора 5 источник сравни ваемо ro си гнала Цс подключен через инвертор 17, а к базе и эмиттеру транзистора 6 источник сравниваемого сигнала U g подключен через инвертор 18. К базам и эмиттерам транзисторов 9 и 8 соответственно подсоединены зажимы 19 и 20 источника опорного напряжения U < и зажимы 21 эа и 22 источника опорного напряжения

Уо, Напряжения У и 13 противоположны по фазе, синхронны с сравниваемым сигналом Ус4, е их частота в Два раза больше частоты сравниваемых

Э5 сигналов.

В случае рассогласования (опережения) сигналов U U по фазе на величину 180 + Ч устройство работает следующим образом. 4а

В промежуток времени й,1-t> при отрицательной полуволне (U4с О, "+" на зажиме 13) транзистор 4 за1 крыт, и на выходе блока 1 совпадения сигнал отсутствует. В этом же 45 полупериоде сравниваемого сигнала

Ц.„ в промежуток времени Q-й JJ<„>0;

U >0, и поэтому транзисторы 5 и

6 открыты. При этом на выходе блока 2 совпадения появляется импульс. 5а

В упомянутый промежуток времени опорное напряжение Uo > О ("+" на зажиме 22), транзистор 8 открыт (соответственно опорное напряжение

Ио сО;",+" на зажиме 19) и транзис- ы тор 9 закрыт. На выходе устройства появляется импульс выходного напряжения Up4, продолжительность которого соответствует промежутку времени

t< t>I т е. фазовому сдвигу $.

При положительной полуволне сравниваемого сигнала JJo< в промежуток времени й4-tq Ug > О ("+" на зажиме 14) и Ucz>0 ("+" на зажиме 16), поэтому транзисторы 3 и 4 открыты.

При этом на выходе схемы 1 совпадения появляется импульс, а на выходе схемы 2 совпадения импульс отсутствует, так как на транзистор 5 в промежуток времени t>-tq подается U „>0 и он закрыт. B ..промежуток времени

tg-t опорное напряжение U ) О (+ на зажиме 22) и транзистор 8

I I I I оь открыт (соответственно опорное напряжение И<,4(0 и транзистор 9 закрыт).

На выходе устройства опять появляется импульс выходного напряжения

U><, продолжительность которого соответствует промежутку времени t -t т.е. фазовому сдвигу Ч . Далее процесс повторяется, В случае рассогласования (отставания) сигналов Uo„, Ц по фазе на величину 180 - (на чертеже показано пунктиром) устройство работает аналогичным образом. При первом отрицательном полупериоде сравниваемого сигнала ЦС,1 в промежуток времени t -t открыты транзисторы 5 и 6.

При этом опорное напряжение Ц 0 ("+" на зажиме 20) и транзистор 9 открыт 1,соответственно U>>e О, транзистор 8 закрыт), На выходе устройства появляется импульс выходного напряжения Ц, продолжительность которого соответствует промежутку времени Й4-t6 Ре 1-9 /, При следующей положительной полуволне сигнала U < в промежуток времени t - транзисторы 3 и 4 открыты. Прй этом опорное напряжение U04> О (соответственно Ио,сО) и на выходе устройства появляется импульс выходного напряжения 011 продолжительность которого соответствует -9), Далее процесс повторяется.

Устройство работает описанным образом, если диапазон рассогласования сравниваемых сигналов не превышает +90 (90о), что в практических случаях не ограничивает применения устройства.

Таким образом, в зависимости от знака рассогласования фаз сравниваемых электрических сигналов каждый полупериод сравниваемого сигнаf

943963 ла поя вляются импул ь сы, длительность которых пропорциональна сдвигу фаз.

Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства в два раза так как частота повторения

% выходных импульсов увеличивается в два раза, что расширяет область применения устройства. формула изобретения

Устройство для сравнения двух электрических сигналов по фазе по авт.св. и 658645, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительНо снабжено двумя инвврторами и втоpb84 блоком совпадения, подключенным параллельно первому блоку совпадения а входы соединены с источниками сравниваемых сигналов через инверторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

0658645, кл. Н 02 Н 3/26, 1977.

943963

Составитель П.Корнеева

Редактор Л.Алексеенко Техред К. Мыцьо Корректор М.Коста

Заказ 5141/68 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4