206153

Союз Советских Социалистических РеспубликИЗОБРЕТЕНЙЯ 1 К АотОРСКОМУ ЮВИДиелЬСТВУ / - Я 1 т ЭМАД, ,Зависимое от авт. свидетельства М -Заявлено 26,Х,1966;Л 1109605/26-24) С ПРР/СОСДИНЕНИЕМ ЗВЯВКИ О МПК 6 061Ь/1 К 681.327.67(088.8) Приоритет Комитет по делан изобретений и открытий ори Совете Министров СССРОпуоликоВВР 1 о 02.Х 11.1967. Бюллетень,чР/ 24 1ата опубликования описания 1.11.1968 Авторыизобретения В. С, Верховцев, М. А. Раков и Л. А, Синицкий Заявитель Физико-механический институт АН Украинской ССР МНО 1 ОУСТОЙГ 1 ИВЬ 1 й ФАЗОИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 1(/) =Се,(2) В автоматике и вычислительной технике известны многоустойч ивы е фазоимпульсные элементы.Предлагаемый элемент отличается от известных тем, что он содержит фазовый модулятор, избирательный усилитель и фазочувствительный детектор, соединенныс последовательно, причем выход детектора подключен к первому входу фазового модулятора, а его второй вход подсоединен к источнику прямоугольных импульсов тока, вход опорного напряжсния фазочувствительного детектора соединен с источником опорного напряжения с частотой повторения, кратной частоте повто. рения источника прямоуГольных пь 1 пульсов,Это позволяет увеличить надежность устройства,На фиг. 1 показана блок-схема многоустойчивого элемента; на фиг. 2 - его принципиальная схема.Он содерукит фазовый модулятор 1, избирательный усилитель 2 и фазочувствительный детектор 3.В элементе для реализации гребенчатой характеристики используется следуюгцее обстоятельство. Разложение в ряд Фурье функции / (г), представленной в виде однополярных импульсов амплитуды Л, длительности б и сдвинутых на угол р по отношению к начальному моменту времени, имеет вид 2-где С= - ) / (г)еггпу.5 2-, о13 ыражсние для п-й гармоники будетс/,= с/ц /- /д- , - -ф - л с. илп, подставляя значения С и С2 .4 . // / оз 1 п -сов(/гсог - /г(тр + - )1, (4)2 2 1 з выражения (4) следует, что при изменении фазового сдвига в функции /(г) на уголку 15 Для /г-й Гармоники фазоВый сДВиГ оуДет равсн пр. Если такое напряжение однополярных прямоугольных импульсов подать на фазовь/й модулятор, на выходе которого напряжение сl оудет сдвинуто на угол р по отношению к 20 входному напряжению (/ и выделить извходного и выходного напряжений и-ю гармонику, то фазой сдви между входнм выходным напряжениями /г-й гармоники будет равен /г. При выпрямлении такого на пряжения фазовым детектором на выходе последнего напряжение Ь, будет изменяться от пуля до в(/,т столько раз, сколько раз фазовый сдвиг между /г-й гармоникой входного и в лходного напряжений будет псрехо дить через и,Такий образом, на выходе фазового детектора будем иметь многогорбую характеристику, располагая которой можно построить многоустойчивый элемент, приведенный на фиг. 1. Напряжение У,в виде прямоугольных импульсов подается на фазовый модулятор 1, у которого величина фазового сдвига между входным и выходным напряжениями является функцией постоянного напряжения управления= (/ Ь р/. В избирательном усилителе 2 из напряжения прямоугольных импульсов выделяется и-ная гармоника, которая поступает на вход фазового детектора 3. В цепь возбуждения фазового детектора также подается напряжение и-ной гармоники, фаза которого остается неизменной. С выхода фазового детектора в цепь управления модулятора заведена обратная связь. Практический интерес представляет создание многоустойчивого элемента на 10 устойчивых состояний, для получения которых многогорбая кривая на выходе фазового детектора должна иметь 10 максимумов и минимумов, что может быть осуществлено в том случае, если фазовый сдвиг и-ной гармоники а изменяется от нуля до 10 л. Для получения такого сдвига при работе с десятой гармоникой фазовый модулятор под действием управляющего напряжения должен менять фазу на выходе по отношению к входному сигналу на угол и. При этом должна сохраняться линейность модуляционной характеристики и устойчивость работы модулятора при колебании температуры окружающей среды,Использованный в схеме фазоимпульсный модулятор состоит из триггера с двумя устойчивыми состояниями (триоды 4 и б) и ждущего блокинг-генератора (триод б) с управлением в цепи эмиттера. Если длительность импульса на входе блокинг-генератора намного больше длительности собственных импульсов блокинга, на выходе последнего будет не один импульс, а несколько, следующих друг за другом. В многоустойчивом элементе необходимо иметь на выходе блокинг-генератора только один импульс, остальные должны быть подавлены. Для подавления всех последующих импульсов перед блокинг-генератором включен симметричный триггер с двумя устойчивыми состояниями. Входной сигнал в виде прямоугольных импульсов с частотой 2 кгпв поступает па триод 4 и переводит его из одного состояния в другое. С коллектора триода входной импульс подается на вход блокинг-генератора, выход которого включен на входную цепь триода б, Выходной импульс блокинг-генератора переводит триггер в первоначальное состояние и отключает сигнал от входа блокинг-генератора, чем и достигается отсечка последующих импульсов блокинггенератора.При наличии управляющего напряжения в цепи эмиттера триода б выходной импульс на выходе блокинг-генератора появляется с за.паздыванием по отношению к входному сигнилу, причем величина запаздывания пропорциональна величине приложенного управляющего напряжения. Таким образом осуществляется фазовый сдвиг между входным и вы ходным напряжением - фазовая модуляция.Фазовый детектор 3 регулирует фазу от нуля до л при изменении управляющего напряжения от нуля до 10 в.Избирательный усилитель выполнен по 10 двухкаскадной схеме (триоды 7 и 8) с резонансными 1.С-контурами 9 и 10, настроенными на десятую гармонику, включенными в базовые цепи первого и второго каскадов усилителя. Для согласования выхода и повышс ния добротности контура 9 первый каскад выполнен по схеме эмиттерного повторителя с выходным сопротивлением не менее 60 Ком, Второй резонансный контур 10 имеет последовательное включение, что при малом выход ном сопротивлении эмиттерного повторителяи низком входном сопротивлении следующего каскада обеспечивает необходимую добротность этого контура. Для устранения гальванической связи в фазовом детекторе выход ной каскад усилителя выполнен по трансформаторной схеме.Фазовый детектор собран по схеме управляемого ключа на полупроводниковых триодах 11 и 12. В цепь возбуждения детектора от З 0 постороннего источника подается напряжениес частотой десятой гармоники. Для уменьшения пульсации на выходе фазового детектора включена сглаживающая емкость.Так как цепь управления фазового модуля тора потребляет большую мощность, чем может обеспечить выход фазового детектора, иа выходе последнего включен один каскад усилителя постоянного тока (триод 13), который и обеспечивает мощность, необходимую для 40 управления фазовым модулятором. Обратнаясвязь заведена с выхода усилителя постоянного тока через ключ 14 в цепь управления фазового модулятора.Схема работает следующим образом. От 45 постороннего источника на вход фазового модулятора подается напряжение в виде прямоугольных импульсов частоты 2 кгпв. В состоянии запуска ключ 14 находится в положении 15, при котором в цепь управления фазового 50 модулятора на вход 1 б подается от постороннего источника постоянное напряжение, равное (или несколько большее) напряжения, соответствующего устойчивому состоянию. На выходе фазового модулятора появится фазо вый сдвиг величины(по отношению к входному напряжению), На выходе избирательного усилителя фазовый сдвиг по отношению к напряжению возбуждения фазового детектора будет составлять 10. При перебросе клю ча в положение 17 емкость 18 начнет разряжаться, напряжение на выходе усилителя постоянного тока, а следовательно, и в цепи управления фазового модулятора будет уменьшаться. Это вызовет изменение фазы в та 65 кую сторону, что постоянное напряжение навыходе фазового детектора будет возрастать. В результате наступает равновесное состояние, когда нарастающее напряжение на выходе фазового детектора препятствует дальнейшему разряду емкости 18. Это равновесное состояние будет устойчивым и ему соответствует определенное напряжение на выходе усилителя постоянного тока и определенный фазовый сдвиг между напряжением на входе и выходе фазового модулятора. Для перевода многоустойчивого элемента в другое устойчивое состояние ключ 14 необходимо снова перевести в положение 15, подать от постороннего источника напряжение управления, равное (или чуть больше) требуемому номеру устойчивого состояния, а затем перевести ключ 14 в положение 17.Выходными параметрами многоустойчивого элемента является постоянное напряжение на выходе усилителя постоянного тока и фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями фазового модулятора. Эти величины связаны между собой линейностью не хуже 0,5%.5Пр едм ет изобретенияМногоустойчивый фазоимпульсный элемент,отличающийся тем, что, с целью увеличения 10 его надежности, он содержит фазовый модулятор, избирательный усилитель и фазочувствительный детектор, соединенные последовательно, причем выход детектора подключен к первому входу фазового модулятора, а его 15 второй вход подсоединен к источнику прямоугольных импульсов тока, вход опорного напряжения фазочувствительного детектора соединен с источником опорного напряжения с частотой повторения, кратной частоте повто рения источника прямоугольных импульсов,