Устройство для преобразования координат напряжений

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ257 И 7 Сею Советсиих Социалистических РесптблинГависимое о т. свидетельства Кл. 42 пт 4, 7/18 42 гп 4, 7/22 аявлено 221968 (Ло 1212138/18-24 прнсоединею Вки Ъв ЧПК С 06 д Сз 060 УД К 681.335 (088.8Приоритет Комитет по делам аобретений и открытий при Совете Министров СССР.Х 1.1969. Бюллетень35 пу оликован Дата опубликования описания 7.1 Ъ,1 Авторзобретения А, Бегу аявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА НАПРЯЖЕНИЙОРДИНА Предлагаемое устроиство может нанти,применение при разработке электротехнических вычислительных, регулирующих и измерительных систем,Известны фазоодвигающие устройства, содержащие решающие усилители постоянного тока. Их недостатком является невысокая точность работы за счет появления искажений, функционально зависящих от переменной частоты входного сигнала. Предлагаемое устроиство отличается от известных тем, что в нем входы блока умножения подключены к источнику входного сигнала непосредственно и через схему, выделения модуля входного сигнала, выход блока умножения подключен через схему выделения модуля к суммирующему усилителю, другой вход которого связан со схемой образования квадрата амплитуды входного сигнала, выход усилителя через блок извлечения квадратного корня, подключен ко входу второго блока умножения, другой вход которого соединен с выходом самоблокирующегося электронного релевыполненного на усилителе посгоянного тока с диодным ограничителем в цепи обратной связи, параллельно которому подключен блок умножения, а,входы электронного реле связаны с выходом диодного знакового дискриминатор а. Указанные отличия позволили повысить точность работы устройства в широком диапазоне частот вследствие использования элементов, не критичных к частотным вариациям.На чертеже представлена блок-схема устройства, предназначенного для преобразования функции синуса переменной амплитуды и частоты в косинус той же амплитуды и частоты.о Отдельным информационным каналом входной сигнал АЯш о преобразуется,в модуль косинуса той же амплитуды и частоты по фор- муле 15(Асов а 1) = /А 2 - Авз 1 па 1,Одновременно другим каналом функциональных преобразований выявляется знак выходного сигнала, т. е. образуется функция з 1 дп(А сов со). Результирующие выходные сиг палы каналов перемножаются, что образуетобщий выходной сигнал:г=/А сов а 1/ з 1 дп(А сов о) =А сов о.Работа ортоганализатора происходит следующим образом.25 Сигнал у=А зшо 1 поступает от источникавходного сигнала на клемму 1 устройства и далее на входы блока 2 умножения 2 непосредственно и через схему выделения модуля 8, содержащую диоды 4 и 5 и усилители З 0 постоянного тока 6.и 7. Блоком 2 перемножа5 10 15 20 25 ются (с инвертированием) сигналы у и выходной сигнал усилителя 7. На выходе блока 2 умножения образуется функция- (А яп со 1)А ып со 1== - А-яп 2 со 1 з 1 дп(А яп со 1). Этот сигнал выпрямляется схемой 8 выделения модуля содержащей диоды 9 и 10 и усилители 11 и 12. Полученный в результате выпрямления свгнал А- яп 2 сог вычитается на усилителе 12 из величины А 2, образованной на выходе усилителя 13 (или специально введенной на усилителе 12, если запоминание на КС-цепочке 14 почему-либо нежелательно),На входе блока 15 извлечения квадратггого корня возникает величина А- соз-со 1, а на выходе этого блока получается функция (А соз сог), поступающая на один из входов блока умножения 1 б.На вход второго канала поступает функция- Л 2 ып 2 со 1ядп(А ып ю),Здесь она дискриминируется по знаку диодным знаковым дискриминатором 17, содержащим диоды 18 и 19 и усилители 20 и 21 и 22. В полупериод функции Аяп со, когда она положительна, сигнал проходит через диод 19. На усилителе 22 из него вычитается величина, пропорциональная А 2( но несколько меньшая чем А 2, за счет, сопротивления 23), Положительный импульс верхнего среза выходного сигнала усилителя 22 (усиленный этим усилителем до необходимого уровня) включает самоблокирующееся безынерционное реле 24, составленное усилителем 25 с большим коэффициентом усиления, охваченным двумя параллельными обратными связями, одна из которых содержит дсиодный ограничитель на диодах 2 б - 27, инвертирующий блок умножения 28 с предварительным внешним множителем а=,сопз 1 (сигнал а.может быть взят с выхода блока 13 или от внешнего источника). При поступлении,положительного импульса на вход усилителя 25 (это происходит в момент, соответствующий или достаточно близкий прохождению функции А ып сог через максимум) на выходе этого усилителя возникает сигнал Ь = - 1. Величина сигнала Ь подстраивается подбором ЭДС+ Е, уровнем сигнала а и параметрами схемы диодной отсечки,Самоблокирующееся реле выдает сигнал - 1 на блок умножения 1 б и удерживает его там до прихода на вход электронного реле 24 следующего импульса (противоположного знака), В результате, начиная с момента положительного максимума общего входного сигнала у, выходной сигнал блока 15 умножается блоком 16 на - 1. зо 35 4 О 45 50 55 4Когда сигнал у=А яп И изменит свой знак и станет отрицательным, диод 19 будет заперт, а диод 18 открыт. Однако уровень приходящего на блок 24 от усилителя 20 сигнала бу. дет недостаточным для .переключения самоблокирующегося реле, Соответствующей настройкой входных цепей усилителей 20, 21, 2 и 25 уровень импульсов, приходящих на усилитель 25, устанавливается таким, что только в моменты, близкие экстремумам функции А ыпо 1, эти импульсы превышают по абсолютному значению суммарный сипнал входа блока 24, созданный действием обратных связей при /Ь/=/1/. Поэтому при прохождении отрицательного экстремума функцией у = =Аз 1 под самоблокирующееся реле 24 переключается, и на блок 1 б поступит сигнал Ь= =+1 который удерживается до положительного экстремума у.Таким образом, на выходе блока 1 б при у=А ып со 1 будет сигнал г=А сов со 1 независимо от изменений частоты со,Следует заметить, что сдвиг фазы выходного сигнала г относительно фазы входного сигнала у можно изменить на 180 выполнением блока 2 без инвертирования,Предмет изобретения Устройство для преобразования координат напряжений, содержащее схемы выделения модуля сигнала, блоки умножения, блок извлечения квадратного корня, схему образозания квадрата амплитуды входного сигнала, выполненную на последовательно включенных инвертирующем усилителе и запоминающей КС-цепи, и диодный знаковый дискриминатор, отгичагосцееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства в широком диапазоне частот, входы блока умножения подключены к источнику входного сигнала непо. средственно и через схему выделения модуля входного сигнала, выход блока умножения подключен через схему выделения модуля к суммирующему усилителю, другой вход которого связан со схемой образования квадрата амплитуды входного сигнала, выход усилителя через блок извлечения квадратного корня подключен:ко входу второго блока умножения, другой вход которого соединен с выходом самоблокирующегося электронного реле, выполненного на усилителе постоянного тока с диодным ограничителем. в цепи обратной связи, параллельно которому подключен блок умножения, а входы электронного реле связаны с выходом диодного знаковото дискриминатора.257157 У11;Ю51 У 1 15 аказ 705/6 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Мшшстров СССРМосква Ж, Раушская наб., д. 415 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель И. А. Шелипова Редактор Э. Н. Шибаева Техред Т. П. Курилко Корректор Г, П. Шильман