Амплитудно-дифференциальный нуль-орган

О П И 41984 Союз Советских Социалистицеских Рестгубпик1 Зависимое авт. свидетельст 51) М. Кл. С 05 Ь 1 22) Заявлено 22.11.71 (21) 1715903/18-24 с присоединением заявк асудврствеинын комитетСовета Министров СССРао делам иоооретеннйн открытий(32 итет 53) УДК 62-50(088 74. БюллетеньОпубликовано Дата опубликования описания 08.08.. А. Жадаев, В, И. Колесников, А и В.М. Шляндиц ензенский политехнический ицстит(54) АМПЛИТУДНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ НУЛЬ-ОРГА Изобретение относится к области электро- измерительной техники и может оыть использовано в мостах и компенсаторах переменного тока, приборах допускового контроля.Известцы амплитудно-дифференциальц е нуль-органы, содержащие два канала, каждый из которых состоит из согласующего устройства, выход которого через диффереццирующее устройство и усилитель-ограничитель подключен ко входам двух расширителей импульсов, а также схему сравнения.Недостатком известных амплитудно-дифференциальных нуль-органов является то, то они могут быть использованы только для сравнения установившихся сигналов и неприменимы для случаев, когда одно или оба сравниваемых напряжения находятся в переходном режиме.Это ограничивает быстродействие известных нуль-органов, так как в цих процесс сравнения может осуществляться не сразу после коммутаций в электрических цепях, с которых берутся сравниваемые сигналы, а только цо истечении определенного времени, необходимого для полного затухания переходного процесса.Целью изооретеция является повышение быстродействия нуль-органа.Эта цель достигается тем, что предлагаемый амплитудно-дифференциальный нуль-оргац содержит в каждом канале сумматор, два запоминающих устройства и два ключа, первые входы которых подключены к выходу согласующего устройства, второй вход каждого 5 ключа соединен с выходом соответствующегорасширителя импульсов, а выходы ключей через запоминающие устройства подключены соответственно к первому ц второму входам сумматора, выходы сумматоров первого и вто- О рого каналов соединены соответственно с первым и вторым входамц схемы сравнения.Блок-схема предлагаемого устройства представлена ца фиг. 1 ц содержит согласующие устройства (например, катодные повторители) 5 1, 2, дифференцирующие устройства 3, 4, усилители-ограничители 5, 6, расширители импульсов 7 - 10, ключи 11 - 14, запоминающие устройства 15 - 18, сумматоры 19, 20, схему сравнения 21, 22 и 23,первый и второй кана- О лы нуль-органа; Уь 17 г - напряжения, поступаюгцие ца входы амплитудно-дифференциального нуль-органа.В предлагаемол 1 амплитудно-дифференциальном нуль-органе каждое сравниваемое на пряжение (У, ц Ьг) перед подачей ца входсхемы сравнения 21 испытывает одинаковые преобразования. поэтому рассмотрим преобразование только одного напряжения - УьВременная диаграмма преобразований на- О пряжения У 1 представлена на фиг. 2.Оба напряжения - У и Уа или одно из нихможет находиться в переходном режиме. Дляпримера будем считать, что рассматриваемоенапряжение У находится в переходном режиме, напряжение 4 может быть взято в любом режиме.Напряжение Ь с выхода согласующего устройства 1 (фиг, 2, строка 1) поступает надифференциру ющее устройство 3, с выходакоторого поступает на усилитель-ограничитель5, Фронты прямоугольника напряжения на выходе усилителя-ограничителя 5 совпадают сэкстремумами напряжения ЬьПоложительные фронты прямоугольного напряжения с выхода ограничителя 5 запускаютрасширитель импульсов 7, а отрицательныефронты - расширитель импульсов 8.Положительные прямоугольные импульсымалой длительности с выхода расширителя 7,совпадающие по времени с положительнымиэкстремумами напряжения У (фиг. 2, строка 2), поступают на управляющий вход ключа11, на второй вход которого поступает напряжение, снимаемое с выхода согласующегоустройства 1.Аналогично, отрицательные прямоугольныеимпульсы с выхода расширителя 8, совпадающие по времени с отрицательными экстремумами напряжения Ь (фиг, 2, строка 3) поступают на управляющий вход ключа 12, навторой вход которого подается напряжение,снимаемое также с выхода согласующего устройства 1,Каждый из ключей 11, 12 открывается соответствующим сигналом с расширителей на короткое время в области экстремумов напряжения УьНа выходе ключей 11, 12 появляются прямоугольные соответственно положительные иотрицательные импульсы малой длительности(фиг. 2, строки 4, 5). С выхода ключа 11 поступает импульс с амплитудой, равной амплитуде отрицательного экстремума напряжения УИмпульсы с выхода ключа 11 поступают назапоминающее устройство 15, а импульсы свыхода ключа 12 поступают на запоминающееустройство 16. В качестве запоминающих устройств могут быть взяты, например, конденсаторы. В запоминающих устройствах происходит запоминание амплитуды каждого поступающего импульса,Напряжение с выхода запоминающего устройства 15 (фиг. 2, строка 6) поступает наодин из входов сумматора 19, на второй входкоторого поступает напряжение с запоминающего устройства 16 (фиг. 2, строка 7).На выходе сумматора 19 появляется постоянное положительное напряжение, равное повеличине сумме абсолютных величин нанряжений с выходов устройств 15, 16, то есть в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 оео итоге сумме амплитуд соседних разнополярных экстремумов напряжения ь, (фиг. 2, строка 8). С выхода сумматора 19 постоянное напряжение поступает на один нз входов схемы сравнения 21. Напряжение О преобразуется аналогичным образом на дифференцирующем устройстве 4, усилителе-ограничителе 6, расширителях импульсов 9, 10, ключах 13, 14 запоминающих устройствах 17, 18, сумматоре 20,На выходе сумматора 20 появляется постоянное положительное напряжение, равное по величине сумме амплитуд двух соседних разнополярных экстремумов напряжения 1/, Напряжение с выхода сумматора 20 поступает на второй вход схемы сравнения 21.Как видно из временной диаграммы (см, фиг. 2, строка 8) постоянное напряжение на выходе сумматора меняется по величине скачком, причем момент скачка совпадает с поступлением на запоминающие устройства 15, 16 импульсов с ключей 11, 12.Данное изменение напряжения с выхода сумматора 19 объясняется ем, что сумма амплитуд двух соседних разнополярных экстремумов напряжения переходного процесса не равна сумме амплитуд двух соседних экстремумов установившегося напряжения. Величина каждой ступеньки ЛУ; (=1, 2, 3) равна величине этой разности для каждых двух соседних разнополярных экстремумов.По мере затухания переходного процесса амплитуда ступенчатообразного изменения напряжения с выхода сумматора 19 убывает, становясь равной О, когда переходный процесс закончится.То же явление будет иметь место и на выходе сумматора 20, если напряжение У будет испыгывать переходный процесс.Предмет изобретенияАмплитудно-дифференциальный нуль-орган, содержащий два канала, каждый из которых состоит из согласующего устройства, выход которого через последовательно соединенные дифференцирующее устройство и усилительограничиель подключен ко входам двух расширителей импульсов, а также схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия нуль-органа, он содержит в каждом канале сумматор, два запоминающих устройства и два ключа, первые входы которых подключены к выходу согласующего устройства, второй вход каждого ключа соединен с выходом соответствующего расширителя импульсов, а выходы ключей через запоминающие устройства подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выходы сумматоров первого и второго каналов соединены соответственно с первым и вторым входами схемы сравнения.