410539

: ч оирдП ИЗОБРЕТЕН ИЯАВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ 410539 О Союз Советских оциалистицеских Республи от авт. свидетельства4,17,1972 ( 1778619/18-24)нением заявкиЗависим М, Кл. Н 031 с 3/8 аявле с присое осударственный комите Совета Министров ССС оо делам изобретенийи открытий риоритетпубликовано 05,1.1974. Бюллетень1 ата опубликования описания 26.17.1974 ДК 621.396(088,8) Авторыизобретения В. А, Драчук и А, В. Семигин Заявитель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕАНДРА В СфАЗИРОВАННО СИ НУСОИДАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИ Ееандр апряж Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники,Известны преобразователи м а в сфазированное синусоидальное н ение, содержащиее два интегр атор а.Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введен нелинейный функциональный преобразователь, который включен между выходом первого интегратора и входом второго интегратора.Это позволило повысить точность и стабильность фазировки и снизить уровень высших гармоник в выходном сигнале преобразователя.Блок-схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит два интегратора 1, 2 и нелинейный функциональный преобразователь 3.Устройство работает следующим образом.Входные прямоугольные симметричные сигналы (меандр), снимаемые, например, с триггера старшего разряда двоичного счетчика, подаются на вход интегратора 1, в котором они преобразуются в напряжение пилообразной треугольной формы с вершинами, точно совпадающими с моментами перехода входного напряжения от одного значения к другому.Для упрощения рассмотрения работы преобразователя 3 допустим, что входное сопротивление интегратора 2 бесконечно велико, прямое сопротивление диодов Д - Д., пренебрежимо мало, а обратное - бесконечно, Тогда на участках, где входное напряжение преобра зователя 3 Ьпо абсолютной величине меньшеопорного напряжения У 1(01(Уг), все диоды заперты опорными напряжениями н все входное напряжение Упроходит на выход преобразователя 3. На участках, где напряжение 10 по абсолютной величине становится большезначения первого опорного напряжения Уь открывается один из диодов Д 1 или Д (при положительной полярности С, - диод Д а при отрицательной - диод Д 2) и на выход преоб разователя 3 проходит только часть входногонапряжения, определяемого делителем Рь Рз.Поэтому на этих участках наклон выходного напряжения У, меньше наклона входного напряжения /а20 На участках, где выходное напряжение У,преобразователя 3 становится больше второго опорного напряжения У открывается один из диодов Дили Д, и к делителю Рь Я 2 подключается сопротивление Лз, При этом доля вход ного напряжения У, проходящая на выходпреобразователя 3, становится еще меньше, и наклон выходного напряжения У, на этих участках уменьшается по сравнению с другими участками. Подбором опорных напряжений 30 У, и У и сопротивлений второго плеча дели410539 Тираж 8 П Изд.364 Заказ 1033(9 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 теля 1 Ь, Яз можно регулировать положение точек изгиба выходного напряжения СИзвестно, что если точки изгиба напряжения С, выбрать так, чтобы их абсциссы делили период входного напряжения У, на равные части, и через эти точки можно было провести синусоиду, то в напряжении У, содержание высших гармоник будет минимальным.Выходное напряжение преобразователя 3 поступает на вход выходного интегратора 2, в котором оно из кусочно-ломаного преобразуется в напряжение, имеющее форму, очень близкую к синусоидальной.Для количественной оценки приближения выходного напряжения устройства к синусоидальному достаточно определить содержащиеся в нем высшие гармоники. Известно, что в выходном напряжении устройства присутствуют только высшие гармоники, номер которых п определяется как а=2(т+1)К1, где т - число линейных участков в выходном напряжении преобразователя 3 С, при линейном изменении напряжения на его входе Сот минимального до максимального значения, и К - целое положительное число, а относительная величина гармоник (относительно первой) равна обратной величине куба номера гармоники.Для данного устройства т=5 и относительный процент высших гармоник в выходном напряжении составляет:11-й гармоники 0 075% 13-й гармоники 0 045% 23-й гармоники 0 0082% 25-й гармоники 0 00644 и т. д. Такое содержание гармоник является незначительным, и напряжение, формируемое устройством, в подавляющем большинстве практических случаев может быть использовано в качестве синусоидального. В тех случаях, когда такое содержание гармоник недопустимо, оно может быть уменьшено путем увеличения числа линейных участков в выходном напряжении У, преобразователя 3. Для этого достаточно увеличить число параллельно включаемых ветвей во втором плече делителя напряжения преобразователя 3.Преобразователь 3 не имеет в своем составереактивных элементов и, следовательно, не5 вносит фазовых искажений в формируемае имнапряжение, и поэтому все фазовые погрешности устройства определяются только фазовыми погрешностями интеграторов 1 и 2. Но известно, что, если пренебречь составляющи ми высших порядков малости, тангенс углафазовой погрешности интегратора равен обратной величине коэффициента усиления входящего в него усилителя (без учета обратных связей), Следовательно, при коэффициентах 15 усиления усилителей интеграторов 1 и 2 достаточно больших, фазовая погрешность устройства может быть сделана сколь угодной малой. Таким образом, напряжение, формируемое устройством, практически является син фазным (точнее в противофазе) по отношениюко входному напряжению. Причем такая фазировка остается высокостабильной. Кроме того фазировка выходного напряжения не зависит от изменения параметров входящих в уст ройство узлов, кроме коэффициентов усйленияусилителей интеграторов 1, 2, которые, однако, имеют ограничение только снизу. Сделав определенный запас по этим коэффициентам, можно не учитывать их влияние на фазовые 30 характеристики устройства. Изменение параметров элементов преобразователя 3 приводит к увеличению содержания высших гармоник в выходном напряжении, однако это влияние выражено весьма слабо.35 Предмет изобретен ия Преобразователь меандра в сфазированноесинусоидальное напряжение, содержащий два 40 интегратора, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности и стабильности фазировки и снижения уровня высших гармоник в выходном сигнале преобразователя, в пего введен нелинейный функциональный пре 45 образователь, который включен между выходом первого интегратора и входом второго интегратора.