213413

,ЧПК С 061 орптет Комитет по делам асбретеиий и открыти лри Совете Миииотро СССР681.327.67 (088.8 Опубликовано 12.111,1968, БюллетеньДата опубликования описания 21.Ч,19 б 8 АвторыгзобретенияЗаявител ОГОУСТОЙЧИВЫЙ ВРЕМЯИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕМЕНТ где коэффи находят по об жения в ряд Ф Если функц риодически п гмпульсов с а с периодом Т разложения аоВ вычислительнои технике и автоматике известны многоустойчивые элементы,Предложенный элемент отличается от известных тем, что он содержит широтный модулятор, избирательный усилитель и фазочувствительный детектор, соединенные последовательно; причем выход детектора подключен кпервому входу широтного модулятора, а еговторой вход подсоединен к источнику прямоугольных импульсов тока; вход опорного напряжения фазочувствительного детектора соединен с источником опорного напряжения счастотой повторения, кратной частоте повторения источника прямоугольных импульсов.Это позволяет увеличить надежность элс. 15мента.На фиг, 1 показана блок-схема многоустойчивого элемента; на фиг. 2 - его принципиальная схема.В элементе для реализации гребенчатой характеристики используется то обстоятельство,что коэффициенты разложения в ряде Фурьеимпульсных функций представляют собой периодическую функцию ширины этих импульсов. Разложение в гармонический ряд пернодической функции ) (Ы) имеет вид я ао, Смулам циентыщеизвеурье.ия (ого)овторямплиту, Си азложентным фо с 1 д предстаюшихсядойА д,значенияр соотв)71 п- - ;2 лена в виде пепрямоугольнь)х ительности т и коэффициентов тственно равны А; С и п-иражен 2 А . )г-.и = е 1 п - з 1 п и со п - ,. 2 2 А . и-.Выражение С=- е 1 п определяи-,. 2чение амплитуды )г-й гармоники,Нас интересует изменение абсолютчения, С, в зависимости от длительнпульса т. При достаточно большом знзначение С, при изменении т отпериодически принимает все знач ет знаного знаости имачении )г0 до л ения от+ , + Сз 1 п (и 7)71+ Ч ),ен разложения дается следующим вьм:жение 14. 60 65 ит=Ъ, где 1=1, 2, 3 ;и 1 С ( = ) С,. при и с = 2 й - ,Следует заметить, что чем выше номер гармоники и, тем большее число раз абсолютное значение амплитуды,С, принимает нулевые и максимальные значения (для и=20 )С имеет соответственно 10 максимумов и минимумов). Таким образом, величина и-й гармоники входных импульсов является, как уже было отмечено, периодической функцией ширины этих импульсов, а их взаимосвязь выражается многогорбой характеристикой. Располагая такой характеристикой, можно перейти к построению самого элемента.Многоустойчивый элемент с широтно-им. пульсной модуляцией содержит широтно-импульсный модулятор 1, на вход которого подаются прямоугольные импульсы с длительностью т -- ", избирательный усилитель710настроенный на требуемую гармонику входного сигнала, и фазочувствительный детектор 8, с выхода которого заведена обратная связь в цепь управления широтно-импульсно. го модулятора, На детектор поступает также сигнал и-ной гармоники от внешнего источника возбуждения, Поскольку практически наиболее интересным является построение элемента с 10 устойчивыми состояниями, в дальнейшем будем рассматривать работу схемы в основном применительно к этому случаю. Прн этом избирательный усилитель должен быть настроен на 20-ю гармонику и соответственно сигнал 20-й гармоники должен поступать в цепь возбуждения детектора. Широтно-импульсный модулятор1 (см. фиг. 2) выполнен по схеме ждущего мультивибратора с коллекторно-базовой связью на двух транзисторах 4. Линейная область модуляции перекрывает диапазон длительности импульса т от - до л при изменении управляю 10щего напряжения от нуля до максимума. Выход широтно-импульсного модулятора через делитель б напряжения включен на вход избирательного усилителя. Делитель согласует выходное сопротивление модулятора с входным сопротивлением первого каскада усилителя. Избирательный усилитель трехкаскадный на транзисторах б, 7, 8 и 9 с трансформаторным выходом. Избирательные аС-контуры 10 включены в коллекторно-базовые цепи первых двух каскадов. Для разделения цепей питания фазового детектора оконечный каскад на транзисторах 8 и 9 усилителя 2 выполнен по трансформаторной схеме.Необходимо отметить, что на выходе фазового детектора выпрямленное напряжение получается одной полярности, несмотря на то, что амплитуда и-й гармоники принимает как положительные, так и отрицательные значенияив зависимости от знака з 1 п в . Это объясняет 2ся тем, что вместе с изменением знака ампли 15 20 25 30 35 40 45 50 4туды меняется соответственно на 180 и фаза гармоники. Фаза ср определяется выражением, отличающимся от выражения для амплитуды С слагаемым - , поэтому изменение амиплитуды и фазы с изменением длительности импульса т происходит одновременно, и на выходе фазового детектора знак выпрямитель- ного напряжения не меняется, а только спа. дает до нуля при значении С=О. Схема работает следующим образом.На вход широтно-импульсного модулятора 1 подаются прямоугольные импульсы длительности примерно - с частотой следова 10ния . В состоянии запуска схемы ключ 11 находится в положении 12. В цепь управления широтного модулятора от источника И постоянного напряжения подается напряжение, равное (или несколько больше) напряжению, соответствующему некоторому устойчивому состоянию. На выходе широтного модулятора длительность импульса будет примерно соответствовать максимальному значению амплитуды 20-й гармоники. При перебросе ключа 11 в положение 14 с выхода фазового детектора 8 подается в цепь управления широтного модулятора, При этом емкость 15 на выходе фазового детектора начнет разряжаться и постоянное напряжение на выходе усилителя постоянного тока 1 а, следовательно, и в цепи управ. ления широтного модулятора) будет снижаться, а длительность импульсов на выходе ши. ротного модулятора начнет уменьшаться. Это уменьшение длительности импульсов приводит к возрастанию амплитуды 20-й гармоники, что в свою очередь вызывает повышение напряжения на выходе фазового детектора и усилителя постоянного тока. В результате наступает равновесное состояние, когда дальнейшему раз. ряду конденсатора будет препятствовать нар- стание амплитуды 20-й гармоники на входе фазового детектора, Это равновесное состояние и будет устойчивым. Ему соответствует строго определенное напряжение на входе и определенная длительность импульса на выходе широтного модулятора.Для перевода многоустойчивого элемента в следующее устойчивое состояние необходимо ключ 11 перебросить в положение 12 и подать от постоянного источника 18 напряжение, равное (или чуть выше) требуемого номера устойчивого состояния, и перебросить ключ в полоВыходчыми параметрами многоустойчивого элемента являются постоянное напряжение на выходе усилителя постоянного тока и длительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора. Благодаря использованию в схеме широтно-импульсного модулятора эти величины связаны между собой с линейностгио не хуже 0,5%, что весьма важно при практическом применении элемента,213413 фи Предмет изобретения Многоустойчивый время импульсный элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения его надежности, он содержит широтный модулятор, избирательный усилитель и фазочувствительный детектор, соединенные последовательно, причем выход детектора подклю. чен к первому входу широтного модулятора, а его второй вход подсоединен к источнику прямоугольных импульсов тока, а вход опорного напряжения фазочувствительного детектора соединен с источником опорного напряжения с частотой повторения, кратной частоте повторения источника прямоугольных импульсов,