Интегратор

(19) (11) Зц С 06 6 7/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВИДЕ(72) Э.М.фромберг и В.С.Ямпольский (71) Омский государственный педагогический институт им. А,М,Горького (53) 68.335(088.8)(56) 1. Капланов М.Р., Левин В.А. Автоматическая подстройка частоты. М., Госэнергоиздат, 1962.2. Авторское свидетельство СССР В 141216, кл. С 06 Р 15/36, 1978 (прототип),(54)(57) ИНТЕГРАТОР, содержащий два знаковых дискриминатора, входы которых объединены и являются входом интегратора, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом г нератора импульсов, реверсивный сче чик, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к выходам элементов И, а выход соединен с входом аналого-цифрового преоб" разователя, выход которого является выходом интегратора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования за счет обеспечения автоматического изменения постоянной интегрирования в зависимости от величины входного сигнала, в него введены ключ, два пороговых элемента и источник постоянного тока, подключенный к сигнальному входу ключа, управляющие входы которого соединены с выходами порого"вых элементов, а выход подключен к управляющему входу генератора импульсов, причем входы пороговых эле-ментов подключены к выходам знаковых дискриминаторов.Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при построении систем фазовой авто.подстройки частоты 1,ФАПЧ),Известен электромеханический5интегратор, который можно применитьв системе ФАПЧ, в котором используется двухфазный двигатель переменноготока. Изменение скорости и направления вращения двигателя осуществляетсяизменением амплитуды и фазы напряжения на обмотке управления при посто-.янной амплитуде и фазе напряжения наобмотке возбуждения. При этом амплитуда напряжения на обмотке управления является линейной функцией моду-ля напряжения на входе интегратора,а фаза управляющего напряжения определяется знаком входного напряженияинтегратора. Вал двигателя через редуктор связан с движком потенциометра, питание которого осуществляетсяпостоянным напряжением. Выходное напряжение интегратора снимается сдвижка указанного потенциометра 1 .Недостатком данного электромеханического интегратора является низкая надежность. 45 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интегратор, содержащий знаковые дискриминаторы, выходы которых через элементы И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами ре 35 версивного счетчика, подключенного к входу цифроаналогового преобразователя, и генератор импульсов, соединенный с вторыми входами элементов И 2 ДНедостаток известного интегратора заключается в том, что скорость изменения на выходе не зависит от амплитуды напряжения на входе, что снижает точность интегрирования. оЦель изобретения - повышение точности интегрирования за счет обеспечения автоматического изменения постоянной интегрирования в зависимости от величины входного сигнала.50Поставленная цель достигается тем, что в интегратор, соцержащий два знаковых дискриминатора, входы которых объединены и являются входом интегра 9тора а выходы подключены соответст 55 венно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к выходам элементов И, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого является выходом интегратора, введены ключ, два пороговых элемента и ис.очник постоянного тока, подключенный к сигнальному входу ключа, управляющие входы которого соединены с выходами пороговых элементов, а выход подключен к управляющему входу генератора импульсов, причем входы пороговых элементов подключены к выходам знаковых дискриминаторов,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого интегратора,Интегратор содержит ключ 1, источник 2 постоянного тока, пороговые элементы Э и 4, генератор 5 импульсов, знаковые дискриминаторы 6 и 7, элементы И 8 и 9, реверсивный счетчик 1 О, аналого-цифровой преобразователь 11, подключенный к выходу реверсивного счетчика 10, входы которого через элементы И подключены к выходам дискриминаторов 6 и 7 и генератора 5 импульсов. Управляющий вход генератора 5 импульсов соединен через ключ 1, управляемый с выходов пороговых элементов 3 и 4, с выходом источника 2 постоянного тока.Интегратор работает следующим образом.При наличии напряжения на входе интегратора срабатывает либо дискриминатор 6, если напряжение на входеположительное, либо дискриминатор 7, если напряжение отрицательное. На первые входы элементов И 8 и 9 поступает напряжение с выхода генератора 5 импульсов, на вторые входы подаются напряжения с выходов дискриминаторов. Выход элемента И 8 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 10, а выход элемента И 9 - к вычитающему входу, Таким образом, если появилось напряжение на выходе дискриминатора 6 (на пряжение на входе положительное), то напряжение с выхода генератора 5 подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 и напряжение на выходе интегратора линейно нарастает. Если же напряжение на входе интегра" тора отрицательное, то напряжение с выхода генератора 5 подается на вычитающий вход реверсивного счетчика 10109 Составитель С.БеланРедактор М.Рачкулинец Техред А,Кикемезей Корректор А,Дзятко Заках 3082/46 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и напряжение на выходе интегратора уменьшается.При построении системы ФАПЧ необходимо, чтобы при больших отстройках достраиваемого генератора от эталонного скорость изменения напряжения на выходе интегратора была бы большой (постоянная времени интегратора малой), а при незначительных отстройках постоянная интегрирования долж на быть большей (с целью обеспечения устойчивости системы).Следует отметить, что постоянная интегрирования в предлагаемом интеграторе определяется частотой ге нератора 5, при этом чем ниже частота, тем больше постоянная времени интегратора.Частота генерации определяется уровнем напряжения на управляющем щ входе генератора. При нулевом напряжении на управляющем входе частота генератора самая низкая. При увеличении управляющего напряжения частота генератора повышается. 25Срабатывание пороговых элементов 3 или 4 происходит при превышении напряжения на выходах дискриминаторов 6 или 7 определенного уровня. Двухканальный ключ 1 представляет со-ЗО бой два параллельно включенных ключа с раздельными входами. Ключ оказывается замкнутым при срабатывании одного из пороговых элементов 3 или 4. 184 4Таким образом, еслиО р ) О Ордр р то управляющий вход генератора 5 импульсов через ключ подается напряжение с источника 2 постоянного тока и частота генератора наивысшая, при этом постоянная интегрирования наименьшая, ПриЦ 16 1 о напряжение на управляющем входе генератора отсутствует (ключ разомкнут) и частота генератора уменьшается, Это, в свою очередь, приводит к увеличению постоянной интегрирования, При необходимости число значений постоянных времени интегратора в зависимости от уровня входного сигнала 11 может быть произвольно увеличено. В этом случае для каждого значения постоянной интегрирования необходимо добавить электронный ключ, два пороговых элемента и делитель напряжения для задания уровня управляющего напряжения. При отсутствии сигнала на входе интегратора напряжения с выходов дискриминаторов на вторые входы элементов И 8 и 9 не подаются и сигнал с выхода генератора на реверсивный счетчик не поступает. Таким образом, обеспечивается запоминание сигнала на выходе интегратора. Технико-экономическая эффективность. предлагаемого интегратора заключается в возможности простыми средствами осуществлять автоматическое изменение постоянной времени интегратора.