Умножитель частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) Ш) 23 03 В 19/00 СССРНРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нель анет ия аз на(61) 951638(57) Изобретение относится к вычислитной технике, может использоватьсяустр-вах релейной защиты объектов эл. сций и является дополнительным к изобрнию по авт. св.951638. Цель изобретеповышение коэф. умножения в два ра также повышение коэф- умножениявходном сигнале умножителя частоты счальной фазой, отличной от ил/4=0 - 7). Умножитель частоты содержит зовращатель (ФВ) 1, сумматор 2, вычитатель 3, компараторы 4 - 12, элемент ИЛИ 13, выпрямители 14 - 17, амплитудный детектор 18, делители напряжения (ДН) 19, 20, управляемый аналоговый сумматор (УАС) 21 и управляемый ключ 22. Входной синусоидальный сигнал с помощью ФВ 1 преобразуется в косинусоидальный.Из синусоиды и косинусоиды сумматор 2 и вычитатель 3 формируют сигналы. С помощью УАС 21 из входного сигнала, продетектированного амплитудным детектором 18, формируются три сигнала: сигнал с ДН 19, сигнал с ДН 20 и их суммарный сигнал. Полученные из входного сигнала семь сигналов сравниваются между собой и с постоянным напряжением в компараторах 4 - 12. Переключение управляе- Ж мого ключа 22 и УАС 2 обеспечивает поочередное срабатывание компарато- Цф ров 4 - 12 и появление на выходе элемента ИЛИ 13 импульсов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. фифеИзобретение относится к устройствамрелейной защиты и вычислительной техники, может быть использовано в качестве умножителя частоты для устройств снепосредственной связью с электрическойсетью, а также для управления устройствамирелейной защиты объектов электрическихстанций или электрических сетей и является усовершенствованием изобретения поавт, св. Мо 951638,Цель изобретения - повышение коэффициента умножения в два раза, а такжеповышение коэффициента умножения привходном сигнале умножителя частоты с начальной фазой, отличной от пл/4, гдеп=О - 7.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого умножителячастоты; на фиг. 2 - структурная электрическая схема управляемого аналоговогосумматора; на фиг. 3 - временные диаграммы преобразования сигналов в умножителе частоты.Ум нож итель частоты содержит фазовращатель 1, сумматор 2, вычитатель 3, спервого по пятый компараторы 4 - 8, с первого по четвертый дополнительные компараторы 9 - 12, элемент ИЛИ 13, с первого по четвертый выпрямители 14 - 17, амплитудный детектор 18,делитель 19 напряжения,,дополнительный делитель 20 напряжения,управляемый аналоговый сумматор 21 и управляемый ключ 22.Управляемый аналоговый сумматор 21образуют первый 23 и второй 24 управляемые ключи, сумматор 25 и счетчик 26.Умножитель частоты работает следующим образом.На вход умножителя частоты подаетсявходной сигнал синусоидальной формы, который фазовращателем 1 преобразуется в косинусоидальный. Сумматор 2 складывает синусоиду и косинусоиду, вычитатель 3 вычи,тает от синусоиды косинусоиду (фиг. За,1где 1 - синусоида; 2 - косинусоида;13 - сумма синусоиды и косинусоиды; 4 -разность синусоиды и косинусоиды),Амплитудный детектор 18 формирует сигнал постоянного напряжения, равный модулю Шт амплитуды входного сигнала.С выхода амплитудного детектора 18(сигнал постоянного напряжения поступаетна делитель 19 и дополнительный делитель20 напряжения, на выходах которых формируются также сигналы постоянного напряжения 3яп 11,25 и Щ з 1 п 5,63 соответственно (фиг. За, 5 и 6 соответственно).Входной сигнал и сигналы с фазовращателя 1, сумматора 2, вычитателя 3выпрямляются выпрямителями 14 - 17 (фиг.Зб) . На выходе управляемого аналогового сумматора 21 в соответствующий момент формируется сигнал, равный 3в 1 п5,63, Щэ 1 п 11,25 или их сумме. Таким об 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 разом, получают группу из семи сигналов, которые подаются на компараторы и дополнительные компараторы для их сравнения между собой и с сигналами постоянного напряжения.Исходным состоянием счетчика 26 является комбинация 00. Управляемые ключи 23 и 24 при такой комбинации на выходе счетчика закрыты, аналоговые сигналы с делителя 19 и дополнительного делителя 20 не поступают на второй вход первого дополнительного компаратора 9, При появлении на выходе элемента ИЛИ 13 короткого импульса, пришедшего, например, с первого компаратора 4 (фиг. Зв), состояние счетчика изменяется на 01. Такая комбинация позволяет вследствие отпирания ключа 24 подать уровень постоянного напряжения величиной Зф 1 п 5,63 на сумматор 25, а затем на второй вход первого дополнительного компаратора 9 и первые входы второго, третьего и четвертого дополнительных компараторов 10 - 12, Постоянный уровень напряжения .)ф 1 п 5,63 сравнивается на первом дополнительном компараторе 12 с синусоидальным сигналом (фиг. Зз), и короткий импульс через элемент ИЛИ 13 устанавливает на счетчике комбинацию 1 О, Эта комбинация закрывает управляемый ключ 24 и открывает управляемый ключ 23, вследствие чего на сумматоре 25, а затем и на втором входе первого дополнительного компаратора 9 и первых входах второго, третьего и чет-. вертого дополнительных компараторов 10 - 12 устанавливается постоянный уровень напряжения .3 ф 1 п 11,25. После сравнения этого уровня четвертым дополнительным компаратором 12 с синусидальным сигналом (фиг. Зз) импульс, прошедший через элемент ИЛИ 13, устанавливает на счетчике комбинацию 11. При этом открываются управляемые ключи 23 и 24 и на сумматор 25 подаются два постоянных уровня Аф 1 п 11,25 и 3 1 п 5,63. После их суммирования результат подается на второй вход первого дополнительного компаратора 9 и первые входы второго, третьего и четвертого дополнительных компараторов 1 О - 12 и четвертым дополнительным компара. тором 12 сравнивается с синусоидальным сигналом (фиг. Зз). Короткий импульс от четвертого дополнительного компаратора 12, прошедший через элемент ИЛИ 13, устанавливает на выходе счетчика комбинацию 00, Оба управляемых ключа 23 и 24 закрываются, и постоянные уровни напряжения от делителя 19 и дополнительного делителя 20 не поступают на соответствующие входы дополнительных компараторов 9 - 12, После этого на элемент ИЛИ 13 поступает импульс с четвертого компаратора 7 (фиг. Зе), который, поступив на вход счетчика переключает его на реверсивный счет, т. е. устанавливает на выходекомбинацию 11. На сумматоре 25 снова формируется сумма двух постоянных уровней (управляемые ключи 23 и 24 открыты), которая подается на входы дополнительных компараторов 9 - 12. С первого дополнительного компаратора 9, сравнивающего значения разности синусоиды и косинусоиды и постоянного уровня, поступает короткий импульс (фиг. Зл), который через элемент ИЛИ 13 изменяет комбинацию на выходе счетчика на 10. Эта комбинация позволяет закрыть управляемый ключ 24 и подать на сумматор 25 постоянный уровень 1 1 п 11,25, после чего он сравнивается с сигналом разности синусоидального и косинусоидального сигналов первым 15 дополнительным компаратором 9 и короткий импульс с выхода элемента ИЛИ 13 устанавливает на выходе счетчика 26 комбинацию 01. В результате постоянный уровень 31 п 5,63 через сумматор 25 поступает на второй вход первого дополнительного компаратора 9, а после сравнения (фиг. Зл) счетчик 26 обнуляется, т. е. на выходе устанавливается комбинация 00. Оба управляемых ключа 23 и 24 закрываются, а импульс, пришедший с третьего компа ратора 6 (фиг. 3 д), свидетельствует о начале нового цикла счета счетчиком 26 и устанавливает на его выходе комбинацию 01.На протяжении полупериода работы умножителя частоты такой цикл счета повторяется четырежды. Следующие группы импульсов этих циклов показаны на фиг. Зд, л,ж,и, фиг. Зг,и,в,к, и фиг. Зд,к,г,з. При этом используются также второй, третий и пятый компараторы 5, 6 и 8.На протяжении первого полупериода работы умножителя частоты при его запуске с входным сигналом с начальной фазой у, отличной от п л/4 (и= - 0 - 7), связь выхода элемента ИЛИ 13 и входа счетчика 26 оказывается разомкнутой до прихо да с третьего компаратора 6 импульса, который закрывает второй управляемый ключ 22. Поскольку элемент ИЛИ 13 имеет время задержки больше времени срабатывания управляемого ключа 22, то этот же импульс проходит через управляе мый ключ 22 и изменяет состояние счетчика с исходного 00 на 01, разрешая работу умножителя частоты с коэффицентом умножения 64.формула изобретения1. Умножитель частоты по авт, св.951638, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента умножения в два раза, в него введен дополнительный делитель напряжения, а выход делителя напряжения соединен с точкой соединения вторых входов дополнительных компараторов через введенный управляемый аналоговый сумматор, при этом вход и выход дополнительного делителя напряжения подключены соответственно к выходу амплитудного детектора и другому входу управляемого аналогового сумматора.2. Умножитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента умножения при входном сигнале умно- жителя частоты с начальной фазой, отличи лной от , где и=О в , в него введен управляемый ключ, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и входом управления управляемого аналогового сумматора, а вход управления управляемого ключа соединен с выходом третьего компаратора, при этом время срабатывания управляемого ключа т соответствует выражению т(т, где т 2 - время задержки сигнала в элементе ИЛИ.3. Умножитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что управляемый аналоговый сумматор содержит первый и второй управляемые ключи, сумматор и счетчик, первый и второй выходы которого подключены к первым входам соответственно первого и второго управляемых ключей, вторые входы которых являются входами управляемого сумматора, выходы первого и второго управляемых ключей соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого является выходом управляемого аналогового сумматора, входом управления которого является вход счетчика.Составитель Н. ПТехред И. ВересТираж 928рственного комитета СССР по делам035, Москва, Ж - .35, Раушская на