Устройство для интегрированиязнакопеременных сигналов

1 )811280 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,03.81(088.8) по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВИзобретение предназначено для использования в радиотехнических установках и приборах и служит для ликвидации статической ошибки в системах автоматического регулирования. Устройство может быть ис цользовано в системах автоматического слежения за параметрами, в частности в приборах, использующих следящую систему автоподстройки частоты.Известно интегрирующее устройство 11, 10 содержащее блок формирования сигнала, два генератора низкой частоты, один из которых является управляющим, фазовый детектор с фильтром низкой частоты и блок исполнительных элементов. 15Эта схема сложна, а случайное изменение частоты одного из генераторов приводит к изменению сигнала на выходе фазового детектора, что дает дополнительную погрешность. Кроме того, выходной сигнал на 20 фильтре фазового детектора не превышает 1 - 2 в, что ограничивает диапазон регулирования устройства.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для интегрирования знакопеременных сигналов 2, содержащее блок детектирования, источник напряжения смещения, накопительный конденсатор и два усилителя, каждый из которых имеет по два входа и од ному выходу. С выхода первого усилителя, являющегося выходом устройства, имеется обратная связь через емкость на один из его входов, Этот же вход через контакты реле либо связан с шиной нулевого потенциала, либо на него подается входное напряжение. Второй вход также через контакты реле связан с выходом второго усилителя н накопительным конденсатором.В этом устройстве при появлении входного напряжения определенной полярности, превышающего порог срабатывания реле, происходит заряд (разряд) интегрирующего конденсатора от отдельного источника постоянного напряжения через постоянное сопротивление. Постоянная времени заряда (разряда) емкости этого конденсатора определяет быстродействие схемы ц не зависит от величины входного напряжения сигнала ошибки, В результате, когда постоянная времени заряда (разряда) мала, быстродействие будет больше, но при этом малое возмущающее напряжение сигнала ошибки, достаточное для порога срабатывания реле, выводит по инерции устройство из положения равновесия.Если выбрать постоянную времени большой, подход к положению равновесия будетбыстродействие Сl,) =- ) С,(х) Ых. болей плавным, однакоустройства оудст меньше.Целью изоорегеиия является расшире 1 шечастотного диапазона раооты устроиства.11 оставленная цель достигается тем, чтов устроиство для интегрирования знакоперемеш ых сигналов, содержащее детектор сигнала, источник постояиного напряжения и шггегрирующии Олок, выход которого соединен с входом оуферного ус 11 лптеля, Выход которого является выходом ус 5 роиства, введены два оптоэлектронш.1 х пресоразовател 51 кахкдыи из ко 1 Орых Выполнеп В Виде разв 51 зыва 1 ощеи пары излучающий диод - 1 роторезистор. 1 ервые входы оптоэлектронных преооразоватслей подключены к Выходу детектора сигналов разноименными по,1;осами, Второи Вход первого оптоэлектроп 11 ого прсооразователя соединен с выходом источника постоянного напряжения, а выход первого оптоэлектронного преооразователя подключен к входу интегрирующего олока, дополнительньш выход которого сосд;шеи с вторым входом второго оптоэлектро 1 шого преооразователя, подключенного Выходом к шипе нулевого потенциала.р 1 а чертеже представлена структурнаясхема устроиства.,у стронство для интегрирования знакоперемеш 1 ых сигналов содержит детектор сигнала 1, источник постоянного напряжения 2, оптоэлектронные преооразователи 3, 4, вьшолненные в виде развязывающих оптроиов и служащие соответственно для заряда и разряда интегрирующего блока - КС-цепи 5, и оуферныи усилитель 6,Выход усилителя 6 является выходом устройства. 11 рсдваритсльно усиленный сиг 11 ал оыпоки детектором сигнала 1 поступасг па преооразователи 3, 4, содержащие каждый пару излучающий диод - фотосоoротпвление, связанных оптоэлектрон- ОИ СВЯЗЬЮ. ОДИН ПрсОбраЗОВатЕЛЬ 3 ИС- пользуется для заряда К( -цепи 5 от источш 1 ка постоянного напряжсш 1 я, а другой - для разряда КС-цепи 5. Входы преобразоВателси 3, 4 подключены к выходу детектора сигнала 1 разноименными полюсами. В зависимости от полярности сигнала происходит заряд ЯС-це 1 Н 1 5 через преобразователь 3 от источника постоянного напряжения 2, илп разряд через преобразователь 4, Прп этом входному сигналу большей Велп 1 ипы соответствует малая постоянпая времени заряда (разряда) ЕС-цепи 5. По мере уменьшешгя сигнала ошибки 1 юстоянпая времени увеличивается. Это обеспечивает более плавный подход к рабочему положению при более высоком быстродействии устройства,11 ри отсутствии на входе ошибки рассогласования преобразователи 3 и 4 закрыты, и пх сопротивления сравнимы с сопротпвлсoием изолятора, что обеспечивает высокую память. 1-1 апряжсние с выхода 10 15 20 2 д 30 35 40 45 50 55 60 05 ЕС-цепи 5 поступает па вход усилителя 6, имеющего очень большое входное сопротивленис, препятствующее разряду КС-цепи 5.11 апряжеoис oа выходе усилителя 6 измепяется От доле 1 ВО,1 ьта до напряжения источпика ш 1 таoия, 11 ри наличии напряжения Ошиоки на входе устропства на выходе устройства развивается нарастающее (убывающее) напряжение, скорость нарастания (уоывания) котороо зависит От Величины напряжения на входе устроиства, 1 аким ооразом, при включении устройства в систему авторегулирования и существовании сигнала ошибки, устройство будет его выбирать и в установившемся режиме ошибка оудст отсутствовать, что является признаком астатической системы.Устройство является электронным аналогом электродвигателя и реализует функ- цию Использование разработанного устройства для интегрирования сигнала управления в системе автоматического регулирования позволит расширить частотный диапазон регулирОВапия, что дает ВОзмОжнОсть применить одно звено астатического типа оез статической электронной части.Кроме тог, за счет замены механических контактов реле в условиях повышенной вибрации повышается надежность устройства. Формула изобретения Устройство для интегрирования знакопеременных сигналов, содержащее детекторсигнала, источник постоянного напряженияи интегрирующий блок, выход которого соединен с входом буферного усилителя, выход которого является выходом устройства,отл и ч а 1 ощееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона работы устройства, в него введены два оптоэлектроoных преобразователя, каждыи из которыхвыполнен в виде развязывающей парыизлучающий диод - фоторсзпстор, первые входы оптоэлсктроoных преобразователей подключсoы к выходу детектора сигналов разноименными полюсами, второй входпервого оптоэлектронного преобразователясоединен с выходом источника постоянногонапряжения, а выход первого оптоэлектронного преобразователя подключен к входу интегрирующего блока, дополнительныйвыход которого соедппен с вторым входомвторого оптоэлектронного преобразователя,подключенного выходом к шине пулевогопотенциала.Источники информации,принятые во внпмаппс при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР224168, кл. С 5 06 С 5 7/18, 1967,2. Патент Великобритании1199150,кл, С 5 4 С 5, опубл. 970 (прототип).811280 оставител ов Текред Т. Трушкина Корректор Р. Беркови Рсдактор текина Типография, пр. Сапнова, 2 Заказ 371/13 Изд. М 186110 Поиск Госуларственного компг113035, Москва, гК Тираж (49СССР по лелаи пзобретснп Раушская пао л.:15 Подписное отктыти Г