Интегрирующее устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М Кл е б 066 7/18 Госуаарстввиимй кемитет Совета Министров СССР по делам иаосрвтеиийи открытий(54) ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительным электрическим устройствам и может быть использовано при построении систем фазовой или частотной автоподстройки частоты, а также в системах автоматического регулирования.Известны интегрирующие устройства ЯС-типа 1. Однако указанные устройства не обладают запоминанием, что необходимо в целом ряде практических случаев, В частности, пи построении систем фазовой автоподстройки частоты генератора по сигналам образцовых частот, передаваемым по радиоканалу, при перерыве в работе синхронизирущей станции или случайном пропадании синхросигнала необходимо обеспечить минимальное изменение частоты синхронизируемого генератора.В известных устройствах для этой цели применяются электромеханические интеграторы 2. В известном интеграторе используется двухфазный двигатель переменного тока. Изменение скорости и направления движения двигателя осуществляется изменением амплитуды и фазы напряжения на обмотке управления при постоянной амплитуде и фазе напряжения на обмотке возбуждения, При этом амплитуда напряжения на обмотке управления является линейной функцией модуля постоянного напряжения на входе интегратора, а фагутсрчрсуувууаав ЫАТЕЮЪФ фФ "ЮМ бюбаютеосв МЬА за управляющего напряжения определяетсязнаком входного напряжения интегратора,Вал двигателя через замедляющий редукторсвязан с движком потенциометра, питание ко 5 торого осуществляется от источника постоянного тока. Выходное напряжение интегратораснимается с движка указанного потенциометра. При пропадании напряжения на входе интегратора двигатель останавливается и напря 10 жение на выходе интсгратора остается неизменным.Однако такое устройство имеет невысокуюнадежность из-за наличия электромеханических узлов и сравнительно низкую точность51 интегратора, обусловленную зоной нечувствительности двигателя.Известно также наиболее близкое по техническому решению к изобретению интегрирующее устройство, содержащее делители часто 20 ты, триггер, генератор тактовых импульсов,ключи, пороговые элементы и фильтр нижнихчастот 3, Оно также обладает низкой точностью и малой надежностью.Цель изобретения - повышение точности и25 надежности устройства,Это достигается тем, что в устройство вве"дены амплитудный детектор, генератор пере.менной частоты, элементы ИЛИ, причем входустройства соединен через амплитудный де 30 тектор с входом генератопа пепеменной ча5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО стоты и через две цепочки, состоящие из последовательно соединенных порогового элемента, ключа, элемента ИЛИ, делителя частоты, с входами триггера, выход триггера подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого является выходом устройства, выход генератора переменной частоты подсоединен к управляющим входам ключей, а выход генератора тактовых импульсов - к другим входам элементов ИЛИ.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства,Она содержит амплитудный детектор 1, пороговый элемент 2, ключ 3, элемент ИЛИ 4, делитель 5 частоты, генератор 6 переменной частоты, генератор 7 тактовых импульсов, триггер 8, фильтр 9 нижних частот, пороговый элемент 10, ключ 11, элемент ИЛИ 12, делитель 13 частоты.Работает устройство следующим ооразом.Предположим, что на вход интегратора подано напряяение положительной полярности. После преобразования пороговым элементом 2 напряжения необходимого уровня, указанный сигнал поступает на один из входов электронного ключа 3. На другой вход ключа проходят импульсы с выхода генератора 6 переменной частоты, в качестве которого может быть, например, использован управляемый блокинг-генератор, С выхода ключа 3 на вход элемента ИЛИ 4 поступают импульсы генератора переменной частоты.При подаче положительного напряжения на вход порогового элемента 10 напряжение на его выходе равно нулю и таким образом ключ 11 заперт, Импульсы генератора переменной частоты на вход элемента ИЛИ 12 не поступают. На другой вход элемента ИЛИ 4 попадают импульсы с выхода генератора 7 тактовых импульсов. При этом частота генератора 7 много больше частоты импульсов генератора 6. Смесь импульсов с выхода элемента ИЛИ 4 подается на вход триггерного делителя 5 частоты.Второй канал интегратора работает аналогичным образом, при этом импульсы с частотой генератора переменной частоты присутствуют на выходе ключа 11 только в том случае, когда напряяение на входе интегратора имеет отрицательную полярность. На выходе элемента ИЛИ 12 при положительном напряжении на входе интегратора оказываются только импульсы генератора 7, которые подаются на вход триггерного делителя 13 частоты. Напряжения с выхода делителей 5 и 13 частоты подаются на входы триггера 8. После фильтра 9 нижних частот сигнал поступает на выход интегратора.При поступлении на вход триггерного делителя частоты одиночного импульса фаза колебаний на выходе делителя частоты изменяется на величину периода колебаний тактоВых импульсов 1/т. Длительность импульса па выходе триггера 8 может иметь п- 1 число дискретных состояний, где пг- коэффициенты деления делителей 5 и 13 частоты. Таким образом, постоянная составляющая на выходе фильтра может иметь п- 1 дискретных значений. При подаче положительного напряжения на вход интегратора постоянная составляющая на выходе фильтра нарастает, а при подаче отрицательного напряжения монотонно уменьшается.В целом ряде практических случаев необходимо уменьшение постоянной интегрирования при увеличении уровня входного сигнала интегратора. С этой целью входное напряжение через амплитудный детектор подается на управляющий вход генератора 6 переменной частоты. При увеличении входного напряжения частота генератора 6 повышается и постоянная интегрирования соответственно уменьшается. С исчезновением сигнала на входе интегратора на входы делителей 5 и 13 частоты подаются только импульсы с выхода генератора 7 тактовых импульсов и скважность импульсов на выходе триггера 8 не изменяется. Благодаря этому обеспечивается постоянство напряжения на выходе интегратора. Формула изобретенияИнтегрирующее устройство, содержащее делители частоты, триггер, генератор тактовых импульсов, ключи, пороговые элементы, фильтр нижних частот, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно содержит амплитудный детектор, генератор переменной частоты, элементы ИЛИ, вход устройства соединен через амплитудный детектор с входом генератора переменной частоты и через две цепочки, состоящие из последовательно соединенных порогового элемента, ключа, элемента ИЛИ, делителя частоты, соединен с входами триггера, выход триггера соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом устройства, причем выход генератора переменной частоты соединен с управляющими входами ключей, а выход генератора тактовых импульсов соединен с другими входами элементов ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ленди Р., Дэвис Д., Алберехт А. Справочник радиоинженера. М., Госэнергоиздат, 1961.2. Капланов М, Р., Левин В. А. Автоматическая подстройка частоты. М., Госэнергоиздат, 1962.3, Авторское свидетельство СССР 453707, кл, Сг 066 7/18, 1973.Заказ 2214/15 Изд. Мо 765 Тираж 818 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7 К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2