Двухканальный коммутатор гармонических сигналов

О П,ЖМ-И Е Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 120179 (21) 2712544/18-21 с присоединением заявим йо р 1)м. к . Н 03 К 17/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 231280, Бюллетень й 9 47 Дата опубликования описания 30. 12. 80(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХСИГНАЛОВ Изобретение относится к электро-иэмерительной технике и может быть использовано в электронных измерителях отношений двух переменных напряжений (логометрах), в измерите лях фазовых сдвигов и других приборах переменного тока, имеющих двухканальную измерительную схему.Для исключения погрешностей двухканальных приборов от неидентичности 10 и нестабильности парных элементов, входящих в разные каналы, используют поочередное преобразование двух сигналов в одноканальном усилительно-преобраэовательном тракте. Поочередное преобразование сигналов осуществляется автоматическим переключателем, управляемым напряжением более низкой частоты, чем переключаемые сигналы. 20Известно переключаюшее устройст" во, в котором при управлении переключателем с помощью независимого генератора коммутирующего напряже" ния фаза одного или обоих напряже ний отличается от нуля в моменты коммутации, что обусловливает переходной процесс в усилительно-преобразовательном тракте при каждом переключении 11. 30 Начальная фаза коммутации в известном устройстве зависит от фазового сдвига преобразуемых сигналов, и исключить или скомпенсировать погрешность преобразования, вызываемую переходными процессами, трудно. Запирание (стробирование) преобразовательного канала на время переходного процесса увеличивает время измерения, особенно в измерительных усилительно-выпрямительных трактах с большой постоянной времени.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого подключен ко входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управлякхцим входом ключа другого канала, информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы подключены к выходной шине, управляющий триггер, выходы которого подключены ко вторым входам элементов И, а счетный вход соединен с выходом формирующего одновибратора,последовательно соединенные первый " и второй времязадающие одновибраторы Г 22Недостатком этого устройства является наличие двух времязадающих элементов (одновибраторов), что обусяавливает неравенство и нестабильность полупериодов коммутации гармо,нических сигналов.Цель изобретения - повышение точности коммутации.Указанная цель достигается тем, что в двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого подключен ко входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа другого канала, информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы подключены к выходной шине, управляющий триггер, выходы которого подключены ко ьторым входам элементов И, а счетный вход соединен :с выходом формирующего одновибратора, последовательно соединенные первый и второй времязадающие одновибраторы, введены два элемента ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров первого и второго каналов, а выход подключен ко входу первого времязадающего одновибратора, выход которого соединен с третьими входами элементов И, выход второго времязадающего одновибратора подключен к четвертым входам элементов И, входы второго элемента ИЛИ соединены с нулевыми выходами триггеров первого и второго каналов, а выход подключен ко входу формирующего одновибратора.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство состоит из двух дискриминаторов 1 и 2, первого 3 и второго 4 времязадающих одновибраторов, формирующего одновибратора 5, триггера б первого канала, триггера 7 второго канала, управляющего триггера 8, двух элементов И 9 и 10, двух ключей 11 и 12, двух элементов ИЛИ 13 и 14.Принцип действия устройства следующий.В исходном состоянии все триггеры устройства установлены в нулевое состояние и на выходе одновибраторов 3 и 4 действуют единичные уровни напряжения. Поскольку на всех выходах элемента И 9 действуют единичные уровни, то он открыт, а элемент И 10 закрыт нулевым напряжением триггера 8 по входу, соединенному с единичным выходом триггера 8. Это позволяет одному из импульсов пройти через открытый элемент И 9 и установить триггер б в единичное состояние.Сигнал с единичного выхода триг,гера б через элемент ИЛИ 13 запускает одновибратор 3. В тот же моментвремени изменяется уровень напряженияна одном из входов элемента И 9, после чего дальнейшее прохождение импульсов с выхода дискриминатора 1на счетный вход триггера б прекращается.Через время 61 одновибратора 3возвращается в исходное состояниеи задним фронтом своего выходногоимпульса запускает одновибратор 4.Уровни по входам элемента И 9, свя 1 занные с одновибраторами 3 и 4, изменяются на противоположные, и онпо-прежнему закрыт,Через времяодновибратор 4возвращается в исходное состояние,Щ элемент И 9 открывается и импульсс выхода дискриминатора 1 возвращает триггер б в нулевое состояние.Перепад напряжения с нулевого выхода триггера б через элемент ИЛИ14 запускает одновибратор 5, выходной короткий импульс которого устанавливает триггер 8 в единичное состояние. С этого момента элемент И9 закрывается, а элемент И 10 открывается, и рассмотренный полуциклЗф работы устройства повторяется. Посел переключения триггера 7 внулевое состояние вновь запускаетсяодновибратор 5, выходным импульсомкоторого триггер 8 вновь устнавливается в нулевое состояние, С этогомомента элемент И 10 закрывается,а элемент И 9 открывается, и с поступлением на счетный вход триггера б40 импульса с дискриминатора 1 рассмотренный полный цикл работы устройства повторяется,Из рассмотренного принципа действия устройства видно, что переключение триггеров б и 7 осуществляется импульсами, соответствующими моментам перехода сравниваемых сигналов через нуль. Это означает, чтовыходной сигнал переключающего устройства в каждом такте коммутацииначинается и заканчивается нулевойначальной фазой. При этом длительность полупериодов коммутации Е Х++ С определяется одним времязадающим элементом (одновибраторы 3 и 4),и поэтому долговременная нестабильность полупериодов коммутации отсутствует, а кратковременная практически не сазывается на точности коммутации. Необходимость последовательного включения двух одновибраторов объясняется большим временем восстановления исходного состояния одновибраторсв, При включении двух одновибраторов восстановление одного происходит в момент нахождения790303 Формула изобретения 74/66 Тираж 995 ИПИ исное ака Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн другого одновибратора в неустойчивом состоянии. Двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого подключен ко входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа другого канала, информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы подключены к выходной шине, управляющий триггер, выходы которого подключены ко вторым входам элементов И, а счетный вход соединен с выходом формирующего одновибрато- ра, последовательно соединенные первый и второй времязадающие одновибраторы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностикоммутации, в него введены два элемента ИЛИ, входы первого элементаИЛИ соединены с единичными выходами триггеров первого и второго каналов, а выход подключен ко входу первого времязадающего одновибратора,выход которого соединен с третьимивходами элементов И, выход второговремязадающего одновибратора подключен к четвертым входам элементов И,входы второго элемента ИЛИ соединены с нулевыми выходами триггеровпервого и второго каналов, а выходподключен ко входу формирующего од 15 новибратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Скрипник Ю.А. Повышение точности измерительных устройств. КиЩ ев, "Техника", 1976, с. 161, рис. 44.2. Авторское свидетельство СССРР 571902, кл. Н 03 К 17/02, 1977.