Двухпороговый преобразователь-ограничитвсесоюзнаяаат нтио”тхшиаш ббл11отшд

О П И С А Н И Е 328524ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 968 ( 1287273/18-2 1( 345 с присоединением заявки ,4 ПриоритетОпубликовано Комитет по делам изобретений и открытииоеете Министров СССР опубликоваьпя описания 3.1,.1972 вторызобретенця Н. М. Саланский и В. И. Литвицчук ститут физики Сибирского отделения АН СССРЗаявител 1 вйй 1 т мДФЛБВНОТБИ УХПОРОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВА 1 ЕЛЬ-ОГРАНИЧ помехозащищенность устро преобразования цспользу ческое деление частоты, взаимодействие двух систе5 нитная система) и подлон система), цд которую цап стеме плсцкд подложка стическце (цзгцбцые) коле гпбных колебаний оцредсо размерами и модулем 10 н ношение частот входного с торого цужцо цреобрдзова ного может колсбдться в раз. Кроме того, цепь вхо5 ваиного сцпьдлов полцост частоте - это два цезавпс Иа фцг. 1 приводпш блок-схема устройства; ва фцг. 2 цзображсцд зависимость дмцлцтуды параметрических колебаний от поля накачки (при фикси 11 ОВ 1 нцом полс ВОдвВгци 1 цвдция) .Схема устройства состоит пз высокочастогцого генератора 1 накачки, с которого напряжение через усилитель 2 мощности поступает в катушку 1.1 возбуждения, входящую в резонансный контур ЬС 1, Генератор создает в катушке 1. необходимое по величине поле накачки Н,. В пленочных параметроцах этд величина колеблется в широких пределах и определяется не только полем подеа.цичива Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления и контроля, в частности в схемах, где входной величтшой является низкочастотное напряжение, в то время, как контролируемой величиной является величина высокочастотного поля илц напряжения.Известны пороговые устройства цд основе параметров, у которых тонкая магнитная пленка помещдется в высокочастотное поле накачки. Такие устройства могут быть применены в качестве пороговых преобразователей частоты. Однако цм свойственна зависимость частоты преобразования от частоты напряжения накачки, слабая помехозащищенность из-за связи входа ц выхода устройства.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, по в цем тонкая магнитная пленка, используемая в качестве преобразующего элемента, расположена В систсме катушек так, что ее ось легкого цамаппчцвдция перпендикулярна к оси катушки преобразуемого сигнала, вход которой через фазовый детектор и усилитель соединен с генератором возбуждения, и параллельна осц катушки преобразованного сигнала, к которой подсоединен амплитудный детектор. В результате входная и выходная цепи полностью разделены, частота преобразованного сигнала не зависит от частоты напряжения накачки, повышается ЙСТВ 1, ТД( 1(ДК ДЛ 51 ется цс парамстрца магцитоуцругое м - плец 1(ц (маг(кп (акустическая лена пленка. В сцвозб жд;1 Отс 5 т дкуОдцц 5, Частот 1 цз- лЯСТСЯ ЛИЦСЙЦЬ 1 МИ гд подложки. Соотцпдлд, частоту коть, и цреобрдзовацпредслдх 1 Ю - 1 Ю диого и преобрдзоью разделены (по 1 мых осццллятора),60 65 ния Но, но и параметрами самой пленки, в частности величиной поля анизотропии Н,.Катушки Гельмгольца 1 з (на чертеже показана одна катушка) соединены с источником постоянного тока 3 и обеспечивают постоянное поле подмагничивания пленки Но.Катушка 1.з преобразуемого сигнала через фазовый детектор 4, который, в свою очередь, соединен с выходом генератора 1, через усилитель 5 подключена к входу генераторы. Катушка 1.4 преобразованного сигнала, к которой присоединен конденсатор С соединены с входом амплитудного детектора 6, с выхода которого снимается сигнал преобразованной частоты. Тонкая магнитная цлешса 7, цацы- ленная на немагнитпую подложку 8, помещена внутри катушек 1.ь Ь, 1.з, Ь 4 свободно бсз закрепления или закреплена в точках, которые остаются неподвижными при изгибных колебаниях подложки. Ось легкого намагничивания пленки, т. е, направления, в котором ориентируется вектор магнитного момента Л 1 пленки в отсутствии внешних полей, ца чертеже обозначена как направление поля яццзотропии пленки Н. Источник 9 преобразуемого сигнала подключен к катушке 1.з.Устройство работает следующим образом.В катушке возбуждения, которая питается от генератора через усилитель, создается высокочастотное поле возбуждения Нр, Катушками Гельмгольца Ь создается поле подмагничивания Но. Эти поля приложены в плоскости магнитной пленки, расположешюй внутри катушек. Величины полей Нр и Но соответствуют значениям, црц которых в цлсцке получают вращение магнитного момента М, а в контуре 1.4 С, возникают устойчивые параметрические колебания.На вход катушки Е.з преобразуемого сигнала от источника подается напряжение, характеризующее состояние контролируемого объекта. Частота этого напряжения должна быть равна частоте напряжения возбуждения, подаваемого с высокочастотного генератора и быть с цим в фазе. Для создания сицфязностн этих напряжений катушка 1., преобразуемого сигнала соединена с фазовым детектором, ця который подается также напряжение с генератора.Выход фазового детектора цепью обратной связи через усилитель 5 сосдццсц с входом генератора,Ввод в схему устройства генератора с регулируемым выходом позволяет изменять величину Нр (см. фиг. 2), что дает возможность устройству при одной и той же пороговой величине Нр и Нрз работать в широком ицтсрвале входных сигналов.Разделение величины поля Нр ця две составляющие, одна из которых создает исходное рабочее состояние устройства (генератор 1 через усилитель 2 соединен с 1.,), и другая является входной (источник 9 преобразуемого 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сигнала соединен с 1.з), требует создания сицфазности этих двух составляющих при непременном соблюдении условия, что частота входного сигнала и частота генератора должны быть равны. Для обеспечения синфазности в цепи обратной связи включен фазовый детектор и усилитель 5, цель которых выработать напряжение разностцой частоты - разность частот генератора и источника входного сигнала, На эту разность (сигнал рассогласования) реагирует генератор, выдавая напряжение ца выходе, сицфазное с напряжением источника.Пусть напряжению накачки (полю Нр), подаваемому ца контур 1 С, соответствует амплитуда устойчивых параметрических колебаний ца характеристике У,р - точка А (см. фиг. 2). При подаче в катушку 1.з напряжения, сицфазного с напряжением накачки, поле в катушке будет совпадать по фазе с полем Н,+Ло (до точки Б) не будет превышать значение поля Нр в системе будет линейный рост амплитуды параметрических колебаний (на характеристике это выразится приращением амплитуды ЛСlр). Как только Н;,+ +ЛНр станет болыце Нр, в результате нелинейного взаимодействия магнитной системы (плецка) с немагнитной системой (подложка) через магццтцострикциоццые силы, произойдет резкий скачок амплитуды параметрических колебаний (точка В) с одновременным возникновением низкочастотной амплитудной модуляции, Частота этой модуляции определяется механическими характеристиками подложки. Глубина модуляции по экспериментальным данцым пропорциоцальна превышению поля ЬНг, цад значением НрУчасток от точки А до точки Б на характеристике является участком преобразования частоты.Параметрические колебания, промодулировянные по амплитуде, с катушки 1,4 преобразуемого сигнала поступают на амплитудный детектор 6 и далее ца выход. На выходе получается сигнал, частота которого в 10 - 10 раз меньше часготы преобразуемого сигнала. В связи с тем, что в устройстве использован принцип параметрического усиления, выходной сигнал может иметь величину нескольких вольт.Если сигнал,подаваемый в катушку преобразуемого сигнала (цли сумма полей Нр,+ЛНр,+ЬН,) стал болыце значения Нрз, где Н з - порог ограничения, на выходе устройства в этом случае сигнала цет (точка В). Предмет изобретения Двухпороговый преобразователь-ограничи. тель, содержащий источник постоянного тока, соединенный с кольцами Гельмгольца, катушку ццдуктивцости преобразуемого сигнала с328524 Подписио Тираж 448 каз 672/3 Типография, пр, Сапунова,источником сигнала, генератора высокой частоты с катушкой возбуждения, катушку преобразованного сигнала и тонкую магнитную пленку, помещенную в поле упомянутых катушек, отличаощийся тем, что, с целью устранения гальванической связи входа и выхода преобразователя устройства и повышения его помехоустойчивости, он содержит амплитудный и фазовый детекторы, а магнитная пленка выполнена на диэлектрической поДложке и расположена в системе катушек так, что ось ее легкого намагничивания перпендикулярна к оси катушки преобразуемого сигна ла, соединенной также через фазовый детектор с генератором, и параллельна оси катушки преобразованного сигнала, к которой подключен амплитудный детектор.