Развертывающий усилитель

(51)4 С 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рога срабатывания. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СПНРЬ 1 ТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРМ 1183988, кл. С 06 С 7/12, 1984,(57) Изобретение относится к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала. Целью изобретения ,является повышение надежности. Развертывающий усилительсодержит первый и второй сумматоры 1и 2 интегратор 3, релейные элементы 414 п, (и+1)-й релейный элемент5, вход 6 и выход 7. Работа усипителя основана на существовании режимаавтоколебаний в контуре: первый сумматор 1, интегратор 3, один из релейных элементов 4 х, второй сумматор 2.В зависимости от величины сигнала навходе 6 происходит включение в работу соответствующего релейного элемента в зависимости от величины его по-АХ(Е)-А/3. 3 149582Изобретение относится к усилительлным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала, и является усовершенствованием развертывающего усилителя по авт. св. Р 1183988.Целью изобретения является повышение надежности.На фиг.1 изображена функциональная Осхема развертывающего усилителя; нафиг.2 и 3 - временные диаграммы сигналов.Развертывающий усилитель содержит первый 1 и второй 2 сумматоры, интег,ратор 3, и релейных элементов 4 4, (и+1)-й релейный элемент 5, вход б и выход 7.На фиг.2 и 3 обозначены: Х(й) ,сигнал на входе 6; 1 и(й) - выходной 20 сигнал интегратора 3; Т 7 Р, У рэ(С) - выходные сигналы релейных элементов 4 , 4и 4 з соответственно;7 (й) - выходной сигнал (и+1)-го релейного элемента 5; 7 ы(1) - сигналг25 на выходе 7; й, ", . - интервалы развертывающего преобразования; С,; - моменты времени изменения уровней сигналов.Развертывающий усилитель работает 30 следующим образом.Первый 1 и второй 2 сумматоры име. ют единичный коэффициент передачи. Релейные элементы 4 4 и 5 имеют неинвертирующую характеристику и пороги срабатывания +В Их выходной сигнал меняется дискретно в пределах +Л,.Рассмотрим случай, когда и = 1, т.е. имеются релейный элемент 4 ос- щ новной и (и+1)-й релейный элемент 5. Считаем, что пороги переключения этих релейных элементов удовлетворяют условиюВСВ,.1(роме того, выходной сигнал релейного элемента 4меняется в преде- лах йА/3, а сигнал на выходе (и+)-го релейного элемента 5 может приниматьзначения 12 А/3. 50При включении релейные элементь 1 принимают произвольные, например по- ложительные состояния (фиг.2 б, в). Выходной сигнал интегратора 3 нарастает в отрицательном направлении (фиг.2 а) иприводит к последовательному переключению релейного элемента 4 и (и+1)-го релейного элемента 5 (фиг.2 б, в, моментыи ). 14После изменения знака сигналавыходе 7 (фиг.2 г) происходит сменанаправления развертывающего преобразования и релейные элементы 4 и 5последовательно переходят в положительное состояние (фиг.2 а, б, в). Приэтом на выходе 7 формируется ступенчатый сигнал со средним нулевым значением,Предположим, что в момент й з сигнал на входе б принял значение Х(й) С4 А/3. Тогда в интервал времени 1 ф"фи(фиг.2 г) выходной сигнал интегратора 3 изменяется под действием разности сигналов на входе 6 и выходе 7,а в интервале С и С- под действием суммы этих напряжений. В результате за период автоколебаний постоянная составляющая импульсного сигналана выходе 7 достигает величины, пропорциональной сигналу на входе 6.Таким образом, при указанном вышезначении сигнала на входе 6 и на выходе 7 формируются ступенчатые импульсы, последовательно проходящиепервую и вторую модуляционные зоны.Считаем, что в момент Ссигнална входе 6 удовлетворяет условию(фиг.2 г)ААХ3Тогда в момент (фиг,2 в) (и+1)-йрелейный элемент 5 переходит в статическое состояние, а сигнал на выходе7 (фиг,2 г) начинает дюрмироваться вовторой модуляционной зоне за счет автоколебанийв тракте релейного эле,мента 4(фиг.2 а, б). Среднее значение импульсов на выходе 7 пропорционально сигналу на входе 6.Предположим, что в момент 1 знак сигнала на входе 6 изменился на противоположный (фиг.2 г), причем Тогда в момент 1 (фиг.2 в) релейный элемент 5 переключится в статическое положительное состояние, а сигнал на выходе 7 (фиг,2 г 7 будет формироваться во второй модуляционной зоне второго квадранта статической характеристики вход - выход. Рассмотрим работу при трех релей- ных элементах 41, 4 и 4 э и дополнительчом релейном элементе 5.5 14958Считаем, что выходные сигналы релейных элементов 4, - 4 изменяютсяв пределах +0,2 А, а выходной сигнал(п+1)-го релейного элемента 5 меняется в пределах Ю,4 А.5После последовательной в моментыориентации релейных элементов 4 4 э ,фиг.За, б, в, г)в системе возникает режим устойчивыхавтоколебаний. Выходные сигналы релейных элементов 4 4 э и дополнительного релейного элемента 5 взаимнокомпенсируются, а сигнал на выходе 7меняется дискретно в пределах первоймодуляционной зоны (фиг .Зе) .В момент Т+ (фиг.Зе) 0,6 А Х0,2 А, поэтому в момент й,и+1)-йрелейный элемент 5 переключается встатическое состояние - 0,4 А (фиг.Зд).20Это вызывает всплеск амплитуды на выходе 7 до максимального значения - А(фиг.Зе). Затем после переключения вмомент времени йрелейного элемента4в состояние 0,2 А (фиг.За, в) сигнал на вьпсоде 7 возвращается в требуемую (вторую) модуляционную зону(фиг.Зе).Когда А )К(с) )0,6 А (фиг.Зй. ),система переходит в третью модуляционную зону (Лиг,Зе), так как релейный элемент 4 в момент й(фиг, Зв)возвращается в "отрицательное" состояние,35Если сигнал на входе 6 меняет знак(фиг.За,в, г, д) релейные элементы4 4 э и (п+1)-й релейный элемент 5 ориентируются в положительное состояние, а на выходе 7 формируется кратковременный всплеск выходного напряжения, имеющего максимальную величину А, Затем в момент(фиг.Зв) сигнал на выходе 7 переходит в требуемую модуляционную зону. После увеличения (по модулю ) уровня входного сигнала (фиг.Зе, 1 = м ) и после переключения релейного элемента 4(фиг.Зв,= й ) сигнап на выходе 7 будет формироваться в третьей модуляционной зоне второго квадранта статической характеристики,По сравнению с известным устройством предлагаемый развертывающий усилитель имеет более низкую динамическую точность из-за мгновенных всплесков амплитуды выходных импульсов в моменты времени изменения уровня или знака сигнала на входе 6Однако в статическом режиме характеристики одинаковы с устройством прототипа. Следовательно, предлагаемый развертывающий усилитель характеризуется более высокой надежностью, так как в его составе содержится меньшее число релейных элементов.Формула изобретенияРазвертывающий усилитель по авт. св. Р 1183988, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения на" дежности, в него введен (и+1)-й релейный элемент, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к соответствующему входу сумматора.1495821 О Редактор Заказ 4269/48 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открытия1 1 303 5 р Иосквау Ж 35 у Раушская наб е р де 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Му Ь а д