Амплитудно-дифференциальный нуль-орган

Союз Советских Социалистических Республик,.4;вт, 8/00Ф Заявлено 21,"т/,1969 (Ю и Х исоединением зая МПК 6 05 Ь 1/01 УДК 681.325.66(0 Приооитет Комитет по делам обретений и открыти.Х 11.1 с 70 ле при Совете МинноСССР бликовани та пса нпя, А. Смагин и В. лян и Пензенский политсл ический институ яг. ите,ЛЬНЬ 1 Й НУЛЬ-ОРГА авторыизобретения А, Ф. Прокунце ПЛИТУДНО-ДИфФЕРЕН Ц Изобретение относится к области электроизмерительной техники. В частности оно может быть использовано при построении цифровых мостов переменного тока с раздельнымуравновешиванием.5Известен быстродействующий амплитуднодифференциальный нуль-орган, содержащийкатодные повторители, устройство сложениявычитания, усилитель-ограничитель и ключ,сравнение напряжений в котором производится по отклонению фазового сдвига от 90,Точность такого нуль-органа сильно зависитот качества ключей, Прп использовании контактных ключей работа схемы возможнатолько на низкой частоте, что делает ее непригодной для использования в мостах переменного тока, имеющих частоту питающегонапряжения, как правило, выше 100 гтрк. Применение бесконтактных ключей снижает точность сравнения за счет изменения коэффициента передачи биполярного интегрируемогосигнала,Целью изобретения является повышениеточности и быстродействия сравнения за счетисключения переключающих элементов. 25Для достижения цели в схему амплитуднодпфференциального нуль-органа введены фазосдвигающая цепь, дополнительный усилитель-ограничитель, схема совпадения, ждущиймультивибратор и дифференцирующая цепь, 30 причем один выход устроиства сложения-вычитания соединен с первым входом схемы совпадения через последовательно включенные фазосдвигающую цепь и усилитель-ограничитель, второй выход устройства сложенпявычитания через дополнительный усилитель- ограничитель подклначен ко второму входу схемы совпадения, выход которой соединен с сигнальным входом ключа; выход дополнительного усилителя-ограничителя через дифференцирующчо цепь и ждущий мультивпбратор соединен с управляющим входом ключа.На фпг. 1 дана блок-схема предлагаемого нуль-органа; на фиг. 2 - 5 - векторные и временные диаграммы, поясняющие работу устройства.11 а фиг. 1 приняты следующие обозначения.1 и 2 - катодные повторители; 3 - устройство сложения-вычитания, осуществляющее векторные суммирование и вычитание исследуемых напряжений, которое может быть 1)еализовано на трансформаторе с КС-цепью или на двух парафазных усилителях с соответствующим включением сопротивлений и емкостей; 4 - фазосдвигающая цепь, служащая для сдвига векторной суммы напряжений на угол ( - -90+ оч), где бсср - фазовая погрешность от неидентичностп фазовых характеристик каналов устройства сложения-вычитания; б и б - усилители-ограничители; 7 - схемасовпадения; 8 - дифференцирующдя цепь; ст - ждущий мультигибратор; 10 - клточ.Работает устройство следующим образом: Напряжения У, и с/ через катодные повторители 1 и 2 подаются нд устройство 8 сложения-вычитания, с выхода которого снимаются векторная сумма ст+ У и векторная разность У, - Ь. Эти напряжения буду г сдвинуты между собой тто фазе (графически вектора (11 - (т, и У -, являются диагэнялями параллслограмыст, пост 1 эоеинОГО ня векторах Е/т и О (см, фиг. 2). При равенстве амплитуд напряжений /, и Ь образуется ромб, а его диагонали, скак известно, пересекаются под углом 90. Векторная сумма Ст+й постУпае 7 на фазосДвигаюЩУю Цепь У, которая поворачивает этот вектор на угол ( - 90 + бсг) и через усилитель-ограничитель 5 сдвинутый вектор Ст-тс У 2 подается па первый вход схемы 7 совпадения.Векторная разность Ь, - У,. одновременно поступяет че 1 эез дОполетительиыи усплттель ограштчитель 6 на второй вход схемы 7 и на вход дифференцирующей цепи 8.При У,К (см. фиг. 2) угол между векторами напряэсений с 1+Уг и 01 - У 2 острый и сдвинутый на угол ( - 90+ Вр), вектор У,+Ба (строчки 1 и 2 иа фиг. 3) и вектор 1/, - У (строчки 3 и 4) на входе схемы 7 совпадения находятся месду собой не полностью в противофазе (угол между сдвинутым У,+ У и с 1, - У, меньше 180). Поэтому на выходе схемы 7 (строчка 7) будет сигнал, который проходит через открытый ключ 10 и по которому формируегся регулирующее во- действие (например, в цифровых мостах развертывающего уравновеИивания с порязряднои отработкои, пмеютцих жесткую программработы).В случае, если произойдет переурдвновешивание, т. е. У, будет меньше У, угол между векторами напряжений Ут - ; сl,. и Е/1 - (,э (см.фиг, 4) будет тупой. Пьп этом вектор СУ, - с;, (строчки 1 и 2 на фиг. 5) будет опсрежать сдвинутый вектор С 11+ 151 (строчки 3 и 4 нз фиг, 5) на угол более 180. На выходе схемы совпадения 7 возникнет сигнал (строчка 7 нд фиг. 5), который, пройдя через сигнальный вход ключа 10, вызовет ложное срабатывание регулирующего устройства, Для его устранения напряжение Уг- (I с усилителя-ограничителя б (строчка 2 на фиг. 5) поступает нд дифференцирующую це;ь 8, которая передним фронтом (строчка 5 иа фиг. 5) запускает ждущий мультивтбрятор 9. ПОследния закрьдаст свопм выходны т сигналом кспоч по управляю.1 цем 5 входу и в 1 эем 51 /4 1 (ст 1 эочкд 6 нд 10 фиг. 3), где Т - период сраииваемых ндпэяжеиий Ь и (1:.В рсзультдтс при пе 1 эеуравноветтит дгтнтт,когда иа выходе амплитудно-дпфсреренциального нуль-органа не должно быть иикакогсэ сиГнала, уст 1 эдтяется ложи и сиГнал возп 4 кающий на выходе схемы совпддсьитя по описанной выше причине.5 япиранис клточя импульсом этс,сущеГО м "тльтивибэдтора 9 не Отсязывас 7 тПкдкоГО влияния 20 на выходной импульс схемы совпадения принедоуравиовешивании, что яс Го видно нд фиг. 3 (строчки 6 и 7).т.л,дк видно из о;тисашя и в,эсмсиных диаграмм, сравнение производЭся зд один-двд 23 периода частоты срамтвясмых сисчдло. Предмет изобретения30Лмплттудно-диффсренцтальпыт нуль-орган,СОДСРжаший СДТОДПЬ;Е ПОВТОЭПТСЛИ, УСттЭойство сложения-вычитания, усилитель-ограничитель и ключ, отличаюирсйся тем, что, с 35 целью повышения тогпости и быстродействитт,оп содержит фдзосдвигающую це;ь, дополнитслПтьтй усглитсль-Огтряичитеь, схему совпддспия, ждуцтй .,ульттвибтэтор и дифференцирующую цепь, причем од 11 выход устрой ства сложения-ьычитяния соединен с первымвходом схемы совпадения через послсдовдгельно вклю епные фдзосдвигаОщую цепь и усилитель-ограничитель, второй втход устройства сложения-вычитания через дополнитель ный усилитель-ограничитель подключен ковторому входу схемы сотзпядения, выход которой соединен с сигттал.ттт;15 входом ключа; выход дополнительного усилит ля-ограипчтггеля через дифференцирующую цепь и .сдущий 50 мультивибрятор соедиси с упр двл яющимв одом ключа-1 оставитеть С 14 Бел Техред Л. Я. Левин тор Л. Ралдугин орректоры: В. Петров;и Л. Корогодаказ 337111 Тираж 460 Подписное Цг 1 ИИПИ Комитета пс делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская паб., д. 45ипография, пр, Сапунова,