Развертывающий преобразователь

Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и можетбыть использовано в аналоговых вычис 5лительных машинах.Целью изобретения является повышение надежности работы.На фиг. 1 изображена функциональная схема развертывающего преобразова 1 Отеля; на фиг. 2 - временные диаграммысигналов,Развертывающий преобразователь содержит (фиг.1) вход 1, первый, второй итретий источники питания 2,3 и 4, пер 15вый, второй и третий автоколебательные блоки 5,6 и 7, суммирующий блок 8;первый, второй и третий переключатели9, 10 и 11, шину 12 нулевого потенциала, выход 13, сумматор 14, интегратор ро15, релейный элемент 16, делитель, 17частоты, пропорционально-дифференцирующий элемент 18 и демодулятор 19,На фиг. 2 обозначены: Х,(С) - сигнал на входе 1; У,(с) - выходной 25сигнал интегратора 15; У вц,сигнал на первом выходе первого автоколебательного блока 5 +В - порогипереключения релейного элемента 16;7,- выходной сигнал делителя 17 3 Очастоты; У ц (с) - сигнал на второмвыходе первого автоколебательногоблока 5; +У- напряжение на выходе второго источника 3 питания;П(с) - напряжение на выходе третье 35го источника 4 питания; У выл в (Исигнал на первом выходе второго автоколебательного блока 6; У выл+сигнал на втором выходе второго автоколебательного блока Ьв вы (Й - 40сигнал на первом выходе третьего ав"токолебательного блока 7; с. - моментвремени изменения уровня сигнала навходе 1; й " момент времени возникновения неисправности в первом автоколебательном блоке 5; св - моментвремени переключения первого переключателя 9; С- начальный моментвремени включения второго источника 3питания; с в - момент, времени переключения второго переключателя 10.Развертывающий преобразователь работает следующим образом.Первый автоколебательный блок 5является рабочим, а второй и третий55автоколебательные блоки 6 и 7 - резервными,Сумматор 14 и суммирующий блок 8имеют единичный коэффициент передачи во всем диапазоне изменения сигналов на их входах.Релейный элемент 16 выполнен с неинвертирующей петлей гистерезиса. Его выходной сигнал меняется дискретно в пределах 1 А.Коэффициент деления делителя 17 частоты равен 2, тактируется отрицательным фронтом импульсов на его входе и формирует на выходе двуполярные импульсы типа меандр.11 ропорционально-дифференцирующийэлемент 18 имеет бесконечно малоезначение коэффициента передачи дляпостоянной составляющей. Демодулятор 19 служит для выпрямления переменной составляющей выходного сигнала пропорционально-диффе" ренцирующего элемента 18При наличии на управляющих входах второго и третьего источников 3 и 4 питания напряжения сигнала их выходное напряжение равно нулю,Первый, второй и третий автоколебательные блоки 5,6 и 7 работают в режиме автоколебаний с частотно-широтно-импульсной модуляцией и имеютодинаковый принцип действия.Каждый иэ автоколебательных блоков содержит информационный канална основе сумматора 14, интегратора15 и релейного элемента 16 и диагностический канал на основе делителя частоты 17, нропорционально-дифференцирующего элемента 18 и демодулятора 19.При отсутствии сигнала с входа 1 (Фиг.2,а) на выходе релейного элемента 16 Формируется импульс типа меандр со средним нулевым значением (Фиг,2,б). Выходной сигнал интегратора 15 имеет форму симметричной относительно нуля пилы, амплитуда которой ограничена порогами срабатывания релейного элемента 16 (фиг.2,б).Наличие сигнала на входе 1 (фиг2,а) приводит к изменению частоты и скважности выходных импульсов релейного элемента 16, среднее значение которых за период автоколебаний достигает величины, пропорциональной уровню сигнала на входе 1(фиг.2,б).Контроль за работоспособностьюпроизводится следующим образом. Делитель 17 частоты формирует на выходе биполярные импульсы со средним нулевым значением (фиг,2,в). Нара5 10 15 Ф о р м у л а 20 25 30 35 40 45 50 55 з145метры пропорционально-дифференцирующего элемента 18 выбираются такими,чтобы передать переменную составляющую выходного сигнала делителя 17частоты практически без искажений,В демодуляторе 19 сигнал выпрямляется и дополнительно фильтруется(фиг,2,г). Под действием выходногосигнала демодулятора 19 замыкающийконтакт переключателя 9 замыкаетсяи выход 13 подключается к первомувыходу первого автоколебательногоблока 5, Наличие сигнала на второмвыходе первого автоколебательногоблока 5 приводит к выключению второго и третьего источников 3 и 4 питания второго и третьего автоколебательных блоков 6 и 7, которые находятся в пассивном резерве.Предположим, что интегратор 15 впервом автоколебательном блоке 5 оказался неработоспособным. Выходнойсигнал на первом выходе первого автоколебательного блока 5 достигаетуровня насыщения (фиг.2,б), Тогдаделитель 17 частоты переходит в статическое состояние (фиг,2,в), а сигналына выходах пропорционально-дифференцирующего элемента 18 и демодулятора 19 уменьшаются до нуля (фиг.2,г).Первый переключатель 9 возвращаетсяв исходное состояние (фиг. 1), отключая неисправный первый автоколебательный блок 5 от выхода 13. Нулевойсигнал на втором выходе первого авто- колебательного блока 5 влечет за со бой включение второго и третьего источников 3 и 4 питания (фиг.2,д,ж), выходнЬе сигналы которых нарастают по экспоненциальному закону ввиду наличия выходных фильтров. Одновременно во втором и третьем автоколебательных блоках 6 и 7 возникает режим устойчивых автоколебаний (фиг.2,д,ж), который приводит к росту уровня сигнала на их вторых выходах. Как только напряжение на вторых выходах достигает пороговой величины С, срабатывает второй переключатель 10 (фиг.2,е) и выход 13 подключается к , первому выходу второго автоколебательного блока 6. Наличие сигнала на втором выходе второго автоколебатель" ного блока 6 и выходе суммирующего блока 8 приводит к выключению третьего источника 4 питания третьего автоколебательного блока 7 (фиг,2,а). В случае неисправности второго авто 17294 колебательного блока 6 напряжение на выходе суммирующего блока 8 становится равным нулю, первый и второй переключатели 9 и 10 находятся в исходном состоянии, включается третий источник 4 питания, замыкающий контакт третьего переключателя 11 замыкается и выход 13 подключается к первому выходу работоспособного третье-, го автоколебательного блока 7,Предлагаемый развертывающий преобразователь характеризуется более высокой надежностью работы, так как включение резервных каналов производится только в случае неисправностиосновного тракта преобразования информации. изобретения Развертывающий преобразователь, содержащий три автоколебательных блока, каждый из которых содержит соединенные последовательно сумматор, интегратор, релейный элемент, делитель частоты, пропорционально-дифференцирующий элемент, демодулятор, выход релейного элемента является первым выходом автоколебательного блока и подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом автоколебательного блока, вторым выходом которого является выход демодулятора, первый, второй и третий переключатели, замыкающий контакт каждого из которых подключен к первому выходу соответствующего автоколебательного блока,переключающий контакт первого переключателя является выходом развертывающего преобразователя, размыкающийконтакт первого переключателя соединен с переключающим контактом второгопереключателя, размыкающий контакткоторого подключен к переключающемуконтакту третьего переключателя, размыкающий контакт которого соединенс шиной нулевого потенциала, вторыевыходы первого, второго и третьегоавтоколебательных блоков подключенык управляющим входам соответственнопервого, второго и третьего переключателей, входы первого, второго итретьего автоколебательных блоковсоединены между собой и являются входом развертывающего преобразователя,первый, второй и третий источникипитания соответственно первого, вто1451729 ьранляющему входу второго источника цитания и первому входу сумматора, к второму входу которого подключен второй выход второго автоколебатель 5ного блока, выход сумматора соединен с управляющим входом третьего источника питания. рого и третьего автоколебательных блоков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, введен сумматор, а второй и третий источники питания выполнены управляемыми, второй выход первого авто- колебательного блока подключен к упФ оставитель О.Отрадновехред А,Кравчук Коррект.1 ирн едак Заказ 7083/4 ВНИИПИ Госуда Тираж 667 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4