Релейный преобразователь сигналов

Союз Советскии Социалистическии РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл,г в 4067/25 присоединен аявкиасударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изооретеннйи открытий(23) Приорнт Опубликовано 25.02.77 Люллетень7 (53 681.335 (088.8) 45) Дата опублико писания 02.06.77.(71) Заяви Челябинский политехнический институт имени Ленинского комсомола 4) РЕЛЕЙНЫЙ ПРЕ СИГНАЛ О ОВАТ относится к у ности, к усили ающим в релей спользовано в Изобретениетехнике, в час ые диоды - с выходом интеграочастотный усилитель, дифференлемент2, Однако это устоойсравнительно низкую точность за возникновения нелинейныхистел ран илительнойельным ус тора, высок цируюший э ство имеет работы изройствам, ра и может быт ном режиме, вычислительленной ых машинах истема томатики сигнала яется и при ажении Целью помехи.овышенпе еиств Один из известных релейных преобразователей сигналов содержит последовательно включенные интегратор и релейный элемент ключевые элементы (1. Однако такой преобразователь имеет низкую точность работы при воздействии помехового сигнала,Из известных устройств аналогичного назначения наиболее близким к предложенному является релейный преобразователь сигналов, содержаший соединенные послеизобретенияустпойства,точнос ный преобразовалинейные элемен длагаемый реле налов введены н В пр тель сигс зоной лейного и о входуов подклюьности, кя сигнал ного эле ечувствителобразовате мента скоторогосоединен чен вход первого нелинеи зоной нечувствительности через высокочастотный у со входом второго нелине выход илнтель йного эцемента с которого ующий рези й резистор довательно входной масштабитор, интегратор, развязываюшии релейчый элемент, выход коператорный резистор обратиключен ко входу интеграторанакопительного конденсаторакладка которого через разрядсоединена с шиной нулевогочерез встречно-параллельно в увствительности, выходЖференцируюший элемент зоно подключен ерез д оторого черезй связи поди обкладке другая обный резистор отенциала, а ключенные огходу интегрНа чертеже ора ая схема ункциона 1зователя,одерж О описываемого пре Преобразоватет входной масшопительный конь ируюший резистор 1,сатор 2, разрядный р 4, ограничительныеин 6, зистор юды 5 и 25раторный резистор 7 обратной связи, раз-.вязываюший резистор 8, релейный элемент 9, правый нелинейный элемент 10 с зоной нечувствительности, высокочастотный усилитель 11, второй нелинейный элемент 12 с зоной нечувствительности, дифференцирующий элемент 13, шина нулевого потенциала 14, вход 15 и выход 16.Устройство работает следующим образом.Релейный преобразователь сигналов представляет собой автоколебательное звено,выходное напряжение которого неизменнопо амплитуде и меняется только по знаку. 15Срабатывание релейного элемента 9 происходит при величине сигнала на его входе,равного порогу срабатывания. При отсутствии входного сигнала выходное напряжениеинтегратора 4 имеет одинаковую скорость Зизменения за период автоколебаний и среднее значение выходного напряжения на выходе 16 релейного преобразователя равнонулю.При наличии входного сигнала скоростьизменения выходного напряжения интегратора 4 в одну часть периода автоколебанийопределяется разностью входного тока итока обратной связи, а в другую часть периода скорость изменения выходного напряжения интегратора 4 определяется суммойуказанных токов.Среднее значение выходного напряженияустройства за период автоколебаний устанавливается пропорционапьным величине входного сигнала, а коэффициент пропорциональности определяется отношением величин сспротивлений операторного резистора 7 обратной связи и входного масштабирующегэрезистора 1,Если на вход 15 воздействует помеха,амплитуда которой значительно превосходитдопустимую величину входного сигнала, релейный элемент 9 переходит в режим принудительного переключения с частотой сигнала помехи и относительной продолжительностью импульсов выходного напряженияустройства, определяемой соотношением полезного входного сигнала и амплитудой сигнала помехи,Если в результате воздействия сигнала помехи выходное напряжение интегратора превысит зону нечувствительности ограничительных диодов 5 и 6, в цепь отрицатель 55 ной обратной связи интегратора 4 включится накопительный конденсатор 2, Увеличение постоянной времени интегратора 4 приводит к уменьшению сигнала ошибки устройства, в результате чего напряжение на вы О 4ходе интегратора 4 не достигнет зоны фнасышения" усилительного элемента, на основе которого выполнен интегратор 4.Зона нечувствительности ограничительных диодов должна быть выбрана большепорога срабатывания релейного элемента 9 и меньше напряжения насыщения интегратора 4.В интервале времени, когда сигнал на выходе 16 релейного преобразователя принимает допустимое значение, происходит разряд накопительного конденсатора 2 через разрядный резистор 3 и выходное сс- противление устройства.Если во время действия помехового сигнала произойдет малое по величине изменение полезного входного сигнала, релейный преобразователь отработает его с фазовым запаздыванием, определяемым частотой по- мехового сигнала.Таким образом, для получения незначительного фазового запаздывания в отработке релейным преобразователем полезного сигнала необходимо, чтобы частота помехового сигнала была намного больше частотыполезного сигнала управления.Величина зоны нечувствительности первого нелинейного элемента 10 равна допустимому диапазону изменения входного сигнала устройства. Второй нелинейный элемент12 с зоной нечувствительности устраняетвлияние шумов высокочастотного усилителя1 1 на работу релейного преобразователя.Дифференцируюший элемент 13 фильтруетпостоянную составляющую высокочастотнуюусилителя 11.Как только суммарный сигнал на входе15 превысит зону нечувствительности первого нелинейного элемента 10, к входнойцепи устройства подключается высокочастотный усилитель 11, который выделяет иусиливает высокочастотную составляющуюпомехового сигнала. Напряжение этой составляющей поступает на вход интегратора4, где происходит суммирование и модуляция помехового сигнала его высокочастотной составляющей, В результате выходноенапряжение интегратора 4 преобразуется ввысокочастотный сигнал, что повышает частоту переключения релейного элемента 9,Таким образом, релейный преобразователь сигналов обладает повышенной помехозащищенностью и более высокими динамическими показателями, что приводит к болееточной работе,Формула изобретенияРелейный преобразователь сигналов, содержащий соединенные последовательновход547787 Составитель О. Отраднов Редактор Сторчевая Техред Г. Родак Корректор А. ГриценкоЗаказ 638/102 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной масштабируюший резистор, интегратор,развязываюший резистор и релейный элемент, выход которого через операторныйрезистор обратной связи подключен ко входу интегратора и обкладке накопительногоконденсатора, другая обкладка которого через разрядный резистор соединена с шинойнулевого потенциала, а через встречно-параллельно включенные ограничительные диоды - с выходом интегратора, высокочастотный усилитель, дифференцируюший элемент, отличающийся тем,что,с целью повышения точности, в него введены нелинейные элементы с зоной нечувствительности, ко входу релейного преобразэ- увателя сигналов подключен вход первого нелинейного элемента с зоной нечувствптельности, выход которого через высокочастотный усилите, ь соедп:к.н со еходо втоо тельности выход о о о о через,:и". суе:; -цируюший элемент подключен ко входу интегратора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника", Сборник статей под ред. В. Б. Ушакова, вып. 3. Изд-во "Советское радио", 1969, с. 130, рис. 7.2, Авторское свидетельство СССР Л 507871, М. Кп. С 06 С 7/12, 14.10.74 (прототип).