Развертывающий усилитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК15082 А 4 а 06 с 7/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВУ ическии ин омсомол ельство СССР 7/12, 1984,УСИЛИТЕЛЬосится к усилиработающим в ре- широтно-импульс щсФюф ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ(57) Изобретение оттельным устройствамжиме автоколебаний 2ным преобразованием сигнала, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение точности. Развертывающий усилитель содержит с перво" го по четвертый сумматоры 14, интегратор 5, дополнительный интегратор 6, релейные элементы 7 7 7; элемент с зоной нечувствительности 8, фазоинверторы 99, вход 1 О и выход 11. Развертывающий усилитель работает в режиме автоколебаний, по мере роста входного сигнала в работу вступает релейный элемент с большим порогом срабатывания. 3 ил.3 .150824Изобретение относится к усилитель.ным устройствам, работающим в режимеавтоколебаний с широтно-импульснымпреобразованием сигнала, и можетбыть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышение точности.На фиг.1 изображена функциональная схема развертывающего усилителя;на фиг.2 и 3 - временные диаграммысигналов.На фиг.1 обозначены с первого почетвертый сумматоры 14, интегратор 5, дополнительный интегратор б,релейные элементы 7 , 7 ,7 п, элемент 8 с зоной нечувствительности,фазоинверторы 99вход 10и выход 11. 20На фиг.2, 3 обозначены:Х " сигнал на входе 10;У(1) - выходной сигнал интегратора 5;У р (1),У- выходные сигналы реУ рв лейных элементов 7,- 7 з соответственно;тт7 (1) - выходной сигнал второговыхсумматора 2;У И) - выходной сигнал дополнительного интегратора 6;У- сигнал на выходе элемента8 с зоной нечувствительности;.У(С),У- выходные сигналы фазоч 35инверторов 9 9 соответственно;У вх(С) - сигнал на выходе 11; -В 1 р В р ф В пороги переключения релейных элементов 7 - 407 в соответственно, при-чем 1 В, 1( В 11 В,11ф -- диапазон дискретного измейе-,3ния амплитуды импульсов навыходах репейных элементов и 45фазоинверторов;+С - зона нечувствительности элемента 8 с зоной нечувствительНостие+ А - диапазон изменения сигналовна выходах второго и четвертого сумматоров 2, 4;А1 зона = ф -- первая модуляционная3зона выходного сигналавторого сумматора 2; 55- 42 зона(А- вторая модуляционнаяэона выходного сигналавторого сумматора 2; 51 А01 зона " - первая модуляционнаяэона сигналана выходе.четвертого сумматора 4;- (11 зона 1" А - вторая модуляЗ 13ционная зона сигнала навыходе четвертого сумматора 4;2- А)(111 яояаа) А- третья модуляционная.зона сигнала навыходе четвертого сумматора 4;С- моменты времени ориентации релейных элементов 77й - момент времени дискретного3увеличения сигнала на входе 10 в пределах 1 модуляционной зоны;- момент времени дискретногоувеличения сигнала на входе 10 в пределах 2 модуляционной зоны;С - момент времени переориентации релейного элемента 7 З,Т - интервал времени следования импульсов со скважностью 0,5 на. выходе релейного элемента 7,Принцип работы рассматривается дляслучая и " 3.Предположим, что релейные элементы77 з находятся в идентичных состояниях, а сигнал на выходе 11 отсутствует .(фиг,2 б-д)Тогда в начальныймомент времени под действием выходногосигнала интегратора 5, изменяющегосяв отрицательном направлении (фиг,2 а),происходит последовательная ориента"ция релейных элементов 77в состояние А/3 (фиг,2 б, в). После этого выходные сигналы релейных элементов 7, 7 з взаимно компенсируются(фиг.2 в,г), а режим автоколебанийвозникает в тракте, содержащем первый сумматор 1, интегратор 5, релейный элемент 7 (фиг.2 а,б,д). Выходныеимпульсы второго сумматора 2 изменяются в пределах первой модуляционнойзоны (фиг.2 д), Выходной сигнал интегратора 5 имеет форму симметричнойотносительно куля "пилы" с амплитудой, ограниченной на уровне пороговсрабатывания релейного элемента 71(фиг,2 а), При наличии сигнала на входе 10 с амплитудой, соответствующейпервой модуляционной зоне (фиг.2 д),45 Рзвертывающий усилитель по авт.св, Р 1183988, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введены соединенные последовательно третий сумматор, дополнительный интегратор и элемент с зоной нечувствительности, подключенный выходом к первому входу четвертого сумматора, а также ифазоинверторов, первый вход третьего сумматора подключен к выходу первого иэ и репейных элементов, выход элемента с зоной нечувствительности соединен с вторым входом третьего сумматора, вы- . ходы релейных элементов с второго по и-й подключены через соответствующие фаэоинверторы к соответствующим входам четвертого сумматора, выход кото- . рого является выходом развертывающего усилителя,5 15082происходит изменение производной сигнала развертки (фиг.2 а) и скважностинапряжения на выходе 11 (фиг.2 д).В случае увеличения амплитуды сиг 5нала на входе 10 до уровня второймодуляционной зоны (фиг,2 д) происходит переориентация релейного элемента 7 . в состояние А/3 (фиг.2 г) и дисЭкретное увеличение амплитуды импульса на выходе второго сумматора 2(Фиг,2 д), После этого система.возвращается в режим устойчивых автоколебаний (Фиг.2 а), а выходной сигнал второго сумматора 2 изменяется 15в пределах второй модуляционной зоны(фиг.2 д).Рассмотрим работу с учетом третьего и четвертого сумматоров 3 и 4,дополнительногоИйтегратора 6, элемента 8 с зоной йечувствительности,обладающего большим коэффициентомусиления и неинвертирующей характеристикой вход-выход, и фазоинверторов 9, и 9,25Каскад из третьего сумматора 3,дополнительного интегратора 6 и элемента 8 с зоной нечувствительностипредназначен для пре 6 бразования биполярного выходного напряжения релейного элемента 7, в однополярныеимпульсы. При скважности сигнала навыходе релейного элемента 7 равной0,5 (фиг.З б), напряжение на выходедополнительного интегратора 6 имеетпилообразную форму (фиг.З ж), а выходной сигнал элемента 8 с зоной нечувствительности равен нулю (фиг.Зз).Выходные сигналы фазоннверторов9 9 взаимно компенсируются (фиг.Зд 40е), что обеспечивает нулевой уровеньнапряжения на выходе 11 (фиг.Зи).Приизменении скважности на выходе релейного элемента 7 (Фиг,Зб) происходитвертикальное смещение развертки на вы ходе дополнительного интегратора 6 иограничение ее амплитуды на уровне,соответствующем пороговому, значению+С (фиг.Зж). Это происходит вследствие того, что выходной сигнал элемента 8 с зоной нечувствительности имеет знак (фиг.Зз), противоположныйзнаку сигнала импульса на выходе релейного элемента 7,(фиг.Зб) . В итоге на выходе .11 (фиг,Зи) формируется однополярный импульс первоймодуляционной зоны. После переориентации релейного элемента 7 (фиг.2 г,з, в) меняется знак напряжения на выходе фазоинвертора 9(фиг.Зд), а навыходе 11 сигнал переходит во вторуюмодуляционную зону (фиг.Зи), где онФормируется в результате вычитания извыходных напряжений фазоинверторов9 9(фиг.Зд,е) выходного сигналаэлемента 8 с зоной нечувствительности (фиг.Зз), По мере изменения соотношения длительностей импульсов положительной и отрицательной полярностивыходного сигнала релейного элемента7 (Фиг.Зб)происходит изменение знака выходного напряжения элемента.8 сзоной нечувствительности (фиг.Зж,з),а импульсы на выходе 11 "переходят"в третью модуляционную зону (фиг.Зи).Сравнивая сигналы на выходах второгои четвертого сумматоров 2 и 4 (фиг.За,и),видно, что в развертывающем усилителе осуществлен рост числа модуляционных зон, что позволяет снизитьпостоянную времени демодулирующегофильтра и расширить полосу пропускания, что приводит к повышению точности,Формула изобретенияЗаказ 5543 52 Тираж б Подл ис изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 НИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Иосква, Ж, Рениям и открытиям при ГКНТ ССС кая .наб д, 415