Устройство для моделирования сигналов в питающей сети

3173Изобретение относится к моделирующим устройствам аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в электроизмерительнойтехнике, а также для имитации сетейс импульсной нагрузкой,Известно устройство для моделирования импульсных помех 1, содержащееисточник питающего напряжения, фильтр,блок задания режимов работы, форми"рователь длительности импульсов,формирователь фронта и среза импульса, группу усилителей-формирователей,генератор импульсов управления,ключ и нагрузку.Недостатками устройства являютсяиспользование внутреннего сопротивления источника питающего напряженияпри создании помех в форме проваловнапряжения, что ограничивает использование данного устройства с источниками питания с малым внутреннимсопротивлением, а также невозможностьформирования помех в форме всплесковнапряжения.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для моделирования импульсных помех, содержащее первый и второйисточники постоянного напряжения,шунтирующий диод, транзисторныйключ, инвертор, три переключателя,оптрон и источник опорного напряжения,Недостатки известного устройствавозможность формирования сигналовна нагрузке заданной Формы (например, трапецеидальной Формы с заданной длительностью фронта и срезаимпульса), искажение выходного сигнала при емкостном характере нагрузки.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования сигналов произвольнойформы. Цель достигается тем, что в устройство для моделирования сигналов в питающей сети, содержащее первый и второй источники постоянного напряжения, шунтирующий диод, первый тран" зисторный ключ, инвертор и три переключателя, введены второй транзис-. торный ключ, усилитель рассогласования выходного и опорного напряжений, первый и второй ограничительные диоды и формирователь опорного напряжения, вывод сигналов отрицательной полярности устройства соединен с первым5875 второго транзисторного ключа соеди 30нен с анодом первого ограничительно.го диода, а выход - с первым выво 55 5 1 О 15 О 5 35 40 45 50 выводом первого источника постоянного напряжения, второй вывод которого соединен с замыкающим контактом (первого переключателя, с первым выводом второго источника постоянногонапряжения и через размыкающий контакт второго переключателя с анодомшунтирующего диода, катод которогосоединен с выходом первого транзисторного ключа, информационным входом второго транзисторного ключа,выводом сигналов положительной полярности устройства и первым входомусилителя рассогласования выходного и опорного напряжения, выход которого соединен с катодом первого ианодом второго ограничительных диодов, катод второго ограничительногодиода - с управляющим входом первоготранзисторного ключа, выход формирователя опорного напряжения соединенчерез инвертор с замыкающим контак"том третьего переключателя, а такжечерез ра,змыкающий контакт третьегопереключателя - с вторым входом усилителя рассогласования выходного иопорного напряжений. Управляющий вход дом устройства, второй вывод второго источника постоянного напряжениячерез размыкающий контакт первогопереключателя соединен с информационным входом первого транзисторногоключа.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг.2 эпюры напряжений и токов на некоторых элементах схемы (один импульс показан в режиме "Всплеск" и один в режиме "Провал" при активно-емкостнойнагрузке),Устройство для моделирования сиг"налов в питающей сети содержит первый 1 и второй 2 источники постоянного напряжения, шунтирующий диод 3,первый транзисторный ключ ч, инвертор 5, три переключателя б - 8, второй транзисторный ключ 9, усилитель10 рассогласования выходного и опорного напряжений, первый и второйограничительные диоды 11 и 12, Формирователь 13 опорного напряжения,выводы 14 и 15 сигналов отрицательной;и положительной полярности.1При активном характере нагрузкивторой транзисторный ключ 9 остает5875 10 15 5 173ся закрытым. Таким образом, на вы- ходе устройства поддерживается требуемая форма и амплитуда напряженийкак при активной, так и при емкостнойнагрузке. Ограничительные диоды 11и 12 обеспечивают устойчивость усилителя 10 рассогласования выходного. иопорного напряжений от параэитнойгенерации, возникающей вследствиеразных частотных характеристик усилителя 10 рассогласования выходногои опорного напряжений и транзисторныхключей 4 и 9.При формировании провалов напряжения на выходных выводах 14 и 15 отрицательной и положительной полярности устройства переключатели 6 - 8переключаются по команде оператораили по команде от внешнегоуправляющего устройства (не показано). Этоприводит к тому, что опорное напря. жение с выхода формирователя 13 опорного напряжения поступает на второйвход усилителя 10 рассогласованиявыходного и опорного напряжений через инвертор 5 .и замыкающий контакттретьего переключателя 9 и, следова"тельно, изменяет свою полярность(фиг.2).Потенциал на выходе усилителя 10рассогласования выходного и опорного напряжений устанавливается таким,чтобы обеспечить равенство напряжений на первом и втором его выводах,что приводит к полному открыванию .первого транзисторного ключа 4, который оказывается подключенным к выходу первого источника 1 постоянногонапряжения через замыкающий контактпервого переключателя 6. Шунтирующийдиод 3 отключен вторым переключателем 7. В исходном состоянии .выход"ное напряжение устройства соответствует выходному напряжению первогоисточника 1 выходного напряжения, амощность, выделяющаяся на первомтранзисторном ключе 4, незначительна,так как он находится в насыщенномсостоянии, Транзисторный ключ 9 закрыт,При поступлении отрицательногоимпульса на второй вход утаил теля10 рассогласования выходного и опорного напряжений первый транзисторныйключ 4 переходит в линейный режимили полностью закрывается, а второйтранзисторный ключ 9 открывается взависимости от характера нагрузки,подключенной к выходным выводам 14 и: 15 отрицательной и положительной по-лярности устройства, Работа происходит аналогично описанной при формировании всплесков напряжения, 4Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование требуемой формы и амплитуды выходного сигнала как при активной, так и при активно-емкостной нагрузке практически не зависит от величины тока нагрузки и не предъявляет особых требований к первому и второму источниеам 1 и 2 постоянного напряжения, что позволяет использовать устройство для моделирования сигналов в питающей сети для испытания аппаратуры различного назначения. Формула изобретения Устройство для моделированиясигналов в питающей сети, содержа щее первый и второй источники постоянного напряжения, шунтирующий диод,первый транзисторный ключ, инвертори три переключателя, о т л и ч а ющ е: е ся тем, что, с целью расши:рения функциональных возможностей засчет моделирования сигналов произ.вольной формы, оно содержит второйтранзисторный ключ, усилитель рассогласования выходного и опорного,напряжений, первый и второй ограни 35 чительные диоды и формирователь опорного напряжения, вывод сигналов отри"цательной полярности устройства соединен с первым выводом первого источника постоянного напряжения; второй 40 вывод которого соединен с замыкающимконтактом первого переключателя спервым выводом второго источника посгоянного напряжения и через размыкающий контакт второго переключателя 5 соединен с анодом шунтирующегодиода, катод которого соединен свыходом первого транзисторного ключа, информационным входом второготранзисторного ключа, выводом сиг налов положительной полярности устройства и первым входом усилителярассогласования выходного и опорного напряжений, выход-которого соединен с катодом первого и анодом вто рого ограничительных диодов, катодвторого ограничительного диода сое"динен с управляющим входом первоготранзисторного ключа, выход формирователяопорного напряжения соединенРедакторее е е т орректорЯ. Пилипенко 1818 , ТиражГосударственного113035,ЗакаВНИИПИ Подписное иитета по изобретениям и открыти ква, 3-35, Раушская наб., д.при ГКН Проиэ ствеино-иэдателвский комбинат "Патент", г.Ужгород,л. Гагарина, 101 7 1 через инвертор с замыкающим контактом третьего переключателя, а также через размыкающий контакт третьего переключателя - с вторым входом усилителя рассогласования выходного и опорного напряжений, управляющий вход второго транзисторного ключа соединен с анодом первого ограничи 7 ЗЬ 878тельного диода, а выход соединен с первым выводом устройства, второй вы вод второго источника постоянного напряжения через размыкающий контакт первого переключателя соединен с информационным входом первого транзисторного ключа,