Реле времени

Сеюз Советснна Сецналнстнчесина Уаспубпнн(22) Зайвлено 01.10,75 (21) 2175155/24-21с присоединением заявки И(23) Приорнтет(3) й. Кл. Н 01 Н 47/18 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(Щ УДК б 21,318,5 б 20888) Опубликовано 1504.79. Бюллетень % 14 Дата опубликования описания 150479(71) Заявитель 54) Реле НРемени Изобретение относится к областиавтоматики и предназначено для формирования выдержек времени в системахавтоматического управления и контроля различного назначения.Известны реле времени, содержащиеоперационный усилитель с включеннымипоследовательно резистором и конденсатором в цепи отрицательной обратнойсвязи, первый ключевой элемент, резистор и второй ключевой элемент вцепи положительной обратной связи,резисторы 1.Известные реле времени имеют недостаточную выдержку времени, так как ив них используется. лищь половина динамического диапазона выходного напряжения интегратора,Цель изобретения - увеличение выдержки времени,Это достигается благодаря обеспечению изменения выходного напряженияинтегратора между. отрицательным иположительным уровнями насыщения.Для этого в устройство, содержащее 5операционный усилитель с включеннымипоследовательно резистором и конденсатором в цепи отрицательной обрат. ной связи, первый ключевой ьлемент,резистор и второй ключевой элемент в )О цепи положительной обратной связи, резисторы, введены два диода и источник запирающего напряжения, при этом между инвертирующим,входом операционного усилителя и входом устройства включена цепь из соединенных последовательно первого диода и резистора, параллельно указанной цепи включен другой резистор, первый ключевой элемент включен между точкой соединения резистора и конденсатора в цепи отрицательной обратной связи и общей шиной источника питания, второй ключевой элемент выполнен на транзисторе, причем в цепь положительной обратной связи включен базоэмиттерный переход транзистора, эмнттер через симметрирующий резистор, параллельно которому включен второй диод, соединен с общей инной источника питания, база через резистор соединена с источником запирающего напряжения.На фиг, 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит операционный усилитель 1 с резистором 2 и конденсатором 3 в цепи отрицательной обратной связи, первый ключевой элемент 4,657476 Т - --Т БьД0 И Т =гЕп ВоВ .2 3выполненный, например, на последовательно и встречно соединенных диоде 5, стабилитроне 6, точке соединения которых между собой через резистор 7 соединена с клеммой 8 источника смещения,. второй ключевой элемент на транзисторе 9, резисторы 10-13, сим метрирующий резистор 14, диоды 15 и 16, клемму 17 источника запирающего напряжения и исполйительное реле 18.Устройство работает следующим образом. 10В исходном состоянии при входном сигналеОз .-О ) О.диод 15 открыт,напряженияна ийвертирующем и неинвентирующем входах усилителя 1 соответственно равны О= 0 и О - О, в реэу- )5 льтате чего усилитель 1 находится в состоянии отрицательного насыщения и его выходное напряжение О = О, при этом конденсатор Д заряжен до напряжения О = О О + О , напряожение на входе первого ключевого элемента 4 - Он = О, а диод 5 и переход база " ьмиттер транзистора 9 смещены в непроводящем направлении.В результате цепь положительной об.ратной связи усилителя 1 разомкнута, выходной транзистор 9 закрыт и реле 18 обестсчено ( живых =-0)фПри изменении знака входного сигнала (Ов, = 040) происходит закры,вание диода 15, напряжения О и Ои н.м становится близким к нулю, и операционный усилитель 1 переходит в ре" жим интегрирования входного напряжения (момент времени 1, ), Скорость нарастания напряжения О на выходе 35 усилителя 1 определяется величиной напряжения О и постоянной интегрирования Тк=В Сз, где В - сопротивление резистора 13; С З - емкость конденсатора 3 (резистор 2 выбирается 40 так, что его сопротивление В С В) В момент времени 1 , когда напряжение на входе первого ключевого элемента 4 достигает уровня О=О + дО где О с " опорное напряженйе стабили 45 трона АО - пороговое напряжение открытого диода 5, происходит выключение отрицательной обратной связи усилителя 1, так как его выходной ток, протекающий через резистор 2, замыкается через открытые диод 5 и стабилитрон.6 первого ключевого элемента 4, поэтому напряжение Ц на выходе усилителя 1 начинает резко возрастать, достигая через относительно небольшой интервал времени ь = С - 14 уровнясрабатывания Ц = -( - Е , где В 4 о,м 3В 4 -сопротивлейия резисторов 10 й 11. В момент времени 1 переход базаэмиттер транзистора 9 открывается, увеличивается напряжение Он , а слен.и ф довательно, включается положительная обратная связь, под действием которой усилитель 1 релейно переходит в состояние положительного насыщения Оэ= О, при этом отрицательная обрат ная связь остается выключенной, поскольку при малых динамических сопротивлениях открытогодиода 5 и стабилитрона 1 6 (по сравнению с сопротивлением резистора 2) приращение напряжения Ци на инвертирующем входе усилителя 1, передаваемое со входа первого Ключевого элемента 4 через конденсатор 3, пренебрежимо мало по сравне" нию с приращением напряжения О иВо время включения положительной обратной связи происходит также скачкообразное открывание транзистора 9, в результате чего через диод 16, фиксирующий потенциал на эмиттере транзистора 9, и через обмотку исполнительного реле 18 начинает протекать ток Ээ. ВыдеРжка,вРеюени (ТВыд ) от момента 1 а изменения знака входного сигнала О до появления тока в обмотке3твыходного реле ( 14 ) при практически выполн яющемс я условии ь с 1 4 - Й с определяется выражением может регулироваться как эа счетпараметров схемы (величин В 1 з и сз),так и путем изменения входного сигнала.Возврат реле времени в исходноесостояние осуществляется путем изменения знака входного напряжения с отрицательного на положительный, лричем 1(момент времени 1 ) открывается диод15, конденсатор 3 начинает перезаряжаться,и напряжение Оц возрастаетпо экспоненциальному закону с постоянной времени К -(В,э + Вд 1)С 3где В 42 - сопротивление резистора 12,Вд - сопротивление открытого диода4515. Когда в момент времени 14 выполняется условие О= Ок -- ОА 6, гдеОд 4 - напряжение на открытом диоде16, усилитель 1 выходит иэ состоянияположительного насыщения, ток черезпереход баэа-эмиттер транзистора 9уменьшается, в результате усилительпереходит в состояние отрицательногонасыщения, при котором Оз = О, О.= О.Возврат реле в состояние Эв, -- 0после подачи сигнала ОВ = 04 происходит эа время,После выключения положительной обратной связи происходит перезаряд конденсатора 3 через диод 15 и резисторы 12 и 2, в результате чего на конденсаторе устанавливается напряжение Ос = Оо , реле времени приходит в исходное состояние. Продолжительность этого процесса определяет время полного восстановаления.657476 Формуда изобретения иг Составитель И.РадькоЯнова ТехредИ.Асталош Корректор О инска едакт 13/501 ЕНИИП 922арственногообретений -35; Рауш Подписное комитета СССР и открытий кая набд ирГо елам изсква, Х,4/5 3035 илиал ППЛ Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Реле времени, содержащее операционный усилитель с включенными последовательно резистором и конденсатором в цепи отрицательной обратной 5 связи, первый ключевой элемент, резистор и второй ключевой элемент в цепи положительной обратной связи, резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выдержки 10 времени, в него введены два диода и источник запирающего напряжения, при этом между инвертирующим входом операционного усилителя и входом устройства включена цепь из соединенных пос-,. ледовательно первого диода и резистора, параллельно укаэанной цепи включен другой резистор, первый ключевойэлемент включен между точкой соединения резистора и конденсатора в цепи отрицательной обратной связи иобщей ниной источника питания, второйключевой элемент выполнен на транзисторе, причем в цепь положительной обратной связи включен баэоэмиттерныйпереход транзистора, эмиттер черезсимметризующий резистор, параллельнокоторому включен второй диод, соединенс общей шиной источника питания, базачерез резистор соединена с источником запирающего напряжения. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельствоР 539343, кл, Н 01 Я 47/18, 18.02.75,.