Релейный усилитель

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматическогоуправления технологическими процессами.Цель изобретения - повышение точности работы релейного усилителя.На фиг. 1 изображена структурная схема релейного усилителя; на фиг.2- временные диаграммы, поясняющие работу релейного усилителя.Релейный усилитель содержит первый разделительный трансформаторс первой 1 -1, второй 1-2 и третьей 1-3 об мотк ам и, второй ра зделительный трансформатор 2 с первой 2-1,второй 2-2 и третьей 2-3 обмотками, первую 3 и вторую 4 входные шины, первый 5 и второй 6 токоограцичивающие резисторы, генератор 7 периодического напряжения прямоугольной формы, первый 8 ц второй 9 масштабные однополярные усилители, сумматор 1 О, первый 11 и второй 12 компараторы, сглаживающий конденсатор 13, пер.вый 14 и второй 15 переключатели и выходную шину 16. Релейный усилитель работает следующим образом.При включении питания релейногоусилителя на выходе генератора 7 периодического напряжения прямоугольной формы появляется последовательность периодических импульсов(фиг. 2 а), которые поступают навключенные последовательно с токоограцнчивающцми резисторами 5 и 6обмотк. -2 и 2-2,Под действием этого напряжения пообмоткам трансформаторови 2 начинает протекать ток, темп изменениякоторогэ невысок, когда магнитопроводы не насьшены. Если же магнитопроводы цасыщееыы, то ток изменяетсядо своего максимального значения мгновенцо, оставаясь затем постоянным,При указанных изменениях тока вобмотках 1-3 и 2-3 наводятся ЭДС, величина которых отлична от нуля приненасыщенных магнитопроводах, и равна нулю, когда оци насыщЕцыы.Допустим, входной сигнал равеннулю (фиг. 2 б), тогда ЭДС, наводимые в обмотках 1-3 и 2-3, будут равны а поскольку эти обмотки включены встречно, то ЭДС, наводимые вних, будут вычитаться и их разностьпает одновременно ца первый 8 и вто 25 рой 9 масштабные, олцополярцые уси 30 35 40 45 50 55 5 1 О 15 20 будет равна нулю (фиг, 2 в), а следовательно, н напряжение на выходе релейного-усилителя также равно нулю (фиг. 2 ж)Допустим, входной сигнал отличен от нуля и, например, положителен (фиг. 2 б), Тогда в первый полу- период изменеция выходного напряжения генератора 7 один трансформатор будет насыщаться раньше, а другой позже, нежели при нулевом входном сигнале, Во второй полупериод процесс насыщения магнитопроводов происходит наобо от.В результате закон изменения во времени ЭДС г об".,отках 1 -3 и 2-3 изменится. При этом, очевидно, среднее значение ца выходе обеих обмоток 1 -3 и 2-3 бует равно нулю (фиг. 2 в).Разностцый сигнал (е, -е ) со второго вывода оомотки 2-3 постулители и первый компаратор 11 .Масштабные усилители 8 и 9 схемотехнически реализованы ,ак, что на выходе усилителя 8 может быть только сигнал положительной полярности, а на выходе усилителя 9 - отрицательной, причем коэффициенты усиления усилителей 8 и 9 равны.Таким образом, на выходе усилителя 8 присутствует положительная часть разностцого сигнала (е -е )ЭДС обмоток 1-3 и 2-3, умноженная ца коэффициент усиления, а на выходе усилителя 9- отрицательная (фиг. 2 в,г и д)На протяжении всего периода времени, когда сигнал (е- е ) положителен, выходной сигнал компаратора 1 максимален по амплитуде и также положителен. В период времени, когда сигнал (.е, - е) отрицателен, сигнал 1максимален по амплитуде и также отрицателен (фиг. 2 в и е). Таким образом, при поступлении разностного сигнала (е, - е) на вход компаратора 1 ца выходе компаратора 11 формируется очередность разнополярных по знаку и максимальных по амплитуде импульсов. С помощью сглаживающего конденсатора 13 из этой очередности разнополярных импульсов выделяется средняя составляющая (фиг. 2 е), которая меняется по амплитуде, но постоянна по знаку, т.е, отрицательна тогда, когда 1 положителен, и положительна, тогда, когда 1.отрицателен. Этот сигнал поступает на вход второго компаратора 12, который переходит в одно из двух установившихся состояний, а именно, если 1.положителен, то на выходе второго компаратора 1 2 сигнал максимальной амплитуды отрицательной полярности (в этом случае переключатель 14 замкнут, а переключатель 15 разомкнут), если дотрицателен, то на выходе второго компаратора 12 сигнал максимальной положительной амплитуды (в этом случае переклкчатель 14 разомкнут, а переключатель 15 замкнут),Поскольку переключатель 14 замкнут, а переключатель 15 разомкнут (д положителен то выходной сигнал первого масштабного однополярного усилителя 8 через переключатель 14 поступает на шину нулевого потенциала, а выходной сигнал второго масштабного однополярного усилителя 9 (отрицательной полярности) поступает на второй вход сумматора 10, имеющего инвертирующую характеристику, в результате чего на его выходе, а следовательно, и на выходной шине 7 релейного усилителя формируется последовательность импульсов положительной полярности.При изменении полярности входного сигнала алгоритм работы релейного усилителя аналогичен вышеописанному с точностью до знака (фиг . 2 а фиг. 2 ж), т.е, на конденсаторе 13 формируется напряжение положительного знака, в результате чего на выходе компаратора 12 - максимальный положительный сигнал, переключатель 14 разомкнут, а переключатель 15 замкнут. Выходной сигнал со второго масштабного усилителя 9 через переключатель 15 поступает на шину нулевого потенциала, а выходной сигнал первого масштабного усилителя 8 поступает на первый вход сумматора 10,в результате чего на выходе релейного усилителя формируется последовательность импульсов отрицательной полярности. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 формула изобретения Релейный усилитель, содержащий первый и второй разделительные трансформаторы с тремя обмотками каждый, первые выводы первьж обмоток разделительных трансформаторов объединены, вторые выводы первых обмоток разделительных трансформаторов являются входными шинами релейного усилителя, первые выводы вторых обмоток разделительных трансформаторов соединены с первыми выводами первого и второго токоограничивающих резисторов соответственно, вторые выводы которых подключены к первой выходной клемме генератора периодического напряжения прямоугольной формы, вторая выходная клемма которого соединена с вторыми выводами вторых обмоток разделительных трансформаторов, первые выводы третьих обмоток разделительных трансформаторов объединены, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы усилителя, в него введены первый и второй масштабные однополярные усилители, сумматор, первый и второй компараторы, первый и второй переключатели, сглаживающий конденсатор, причем второй вывод третьей обмотки первого разделительного трансформатора соединен с первым выводом сглаживающего конденсатора и подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод третьей обмотки второго разделительного трансформатора подключен к входам первого и второго масштабньж однополярных усилителей и к входу первого ком. паратора, выход которого соединен с вторым выводом сглаживающего конденсатора и с входом второго компаратора, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго переключателей, выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а информационные входы подключены к выходам первого и второго масштабных однополярных усилителей и соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого является выходом релейного усилителя.1494020 В. АлекперовА. Кравчук Корректор И, Горна оставит Редактор А. Ревин ехр ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина Заказ, 4112/46НИИПИ Государственного113035,Тираж 668омитета по иэобретеосква, Ж, Раушск Подписноеям и открытиям наб., д. 4/5