Активное вероятростное реле

Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,- Н ОЗК 17/6 76 (21) 23310318(22) Заявлено 09.0 с присоединением заяв Госуд ственнык комитет Министров СССР ам изобретений(088.8) ытий 45) Дата опублик цсания 17.04,7 ни(72) Авторы изобретения М. Коршунов, А. В. Симкин и Ю. А. филатов Рязанский радиотехцический институт71) Заявител НОЕ ВЕРОЯТНОСТНОЕ РЕ,1) А Изооретение относится к устройствам для фильтрации нспрерывных сигналов и может быть использовано для определения положения искаженного помехой двухполярного полезного сигнала, меняющегося от - 1 до 1 относительно заданного нулевого порога,Известны устройства для обраооткц сигналов с помощью двухпозцциоцных бесконтактных реле, содержащие нелинейный интегратор с элементами положительной и отрицательной обратных связей, которые решают задачу в случаях, когда помеха отсутствует. Реле выдает сигнал - 1 или 1 в зависгмостц от того, превышает илц не превышает двух- полярный полезный сигнал на его входе значение нулевого порога 11. Недостатком рслейных устройств обработки сигналов является то, что при поступлении на вход реле сигнала, искаженного помехой, выходной сигнал не дает возможности достоверно судить об истинном положении полезного сигнала по отношению к порогу.Целью изобретения является определение диапазона нахождения непрерывного двухполярного сигнала по отношению к фиксированному нулевому порогу, Эта цель достигается тем, что в активном вероятностном реле, содержащем нелинейный интегратор с элементами положительной ц отрицательной обратных связей, логцеское устройство и четырс цспц перезаряда выходной емкостц нелинейного интегратора, согласно изобретсцшо каждая из четырех цепей псрсзаряда выходной емкости нелинейного интегратора содер жцт послетовательно соедццеьцые ключевойи управлясмыц полевые транзисторы с кацаламц одццакового типа проводимости, причем в двух цепях транзисторы имеют кацал одного типа проводимости, а в двух других - канал противоположного типа проводимости; затворы ключевых транзисторов соединены с выходамц логического устройства, а затворы управляющих тр "нзцсторов - с выходами четырех дополнительных элементов нслцпсй 1 о ных обратных связей, входы которых соединены с выходом нелинейного интегратора; црц этом элементы двух толожцтсльньх ц двух отрицательны.; обратных связей нелинейного интегратора содержат по одному по левому транзистору, затворы которы.; подключены к выходу логического устройства, причем элементы первой отрицательной ц второй положительной обратных связей содсржат полевые транзисторы с кацаламц од ного типа проводимости, а элементы первойположительной ц второй отрицательной обратных связей - полевые транзисторы с каналом противоположного типа проводимости,11 а чертеже прцьсдсца схс.а пред,агс.с 10- 30 го вероятностного рслс, 605317Устройство содержит 1 ог)цскос устроРс)- во, образоваепос шсстью лоп(чес)(цми эл(- ментами И па диодах 1 - 12, управл-. мых входным г) и выходнымс;( ч злами через цеицвсрп(рующие усилитли цстоиного тока 13 ц 14 и иВср)иру)оп;(с ,сц.,цтл: постоянного тока 15 и 1 б. абрамс то;о, и схему рсле входят усилитель постоянногс тока 17 Входно 0 и ВЬ 1 ходцо 0 си ПР 1 лов, и. Ицсй ный ицтсгратор, собра;шь(ц ц,( усилителе цост 051 нп 010 ток(1 18, кл(очзьс ПО:1 зь(1)ац,(исторы 19 - 22, управляемыцо. зытра)зщ.- торы 23 - 2 б, ключзыс (олсвыс траизис;оры 27 - 30, транзисторы 31 - 40 ц конде",(сат(3) 21,Работа устройства осцоьаца:12 опр;дслсции лОГичсскими элсънтдми Н 2 Диодах 1 - -1 30 ны пребыВ 2)ия входиОГО г и Выходного е)(Г) сигналов по отиошсни 1 о к нулсвому порогу и подключнии с;1 омо(дыо клюцвых транзисторов 1922 и 27 - 30 к ш(тгратор 1 цепи Отрцательной или поло)кц)с,(ь:(ой РНТИЫХ СВ 5 ЗСй И СООТВЕТСТВ 101 Ц 11 (1 С;ИЦ "- ной цепи переразряда сгла)кивающего ко:1- дсцсатора 41. 05 означих через г+ и г пребывание входного сипала г (1) гы.пс 1 г )О и ниже Гг (О иуг(свого 1 юро, а, а через .е, О -- пребывание выходцог сигнала о) выше Го(0 и ниже О- 0 нулевого порога. При этом образуюся сл- дующие четыре области совмсстиого пребывания входного г(Г) и выхо;Ного о (с) сигиа- ЛОВ ИО ОТНОШСЕИ 10 К ИЛсзо)1 У ИОРОГОВО)1 значению; г, О; г, +, г ., .е, г , .О1) исхОдиом сост 05 И 1 ип ир 1 ца,Нчии ца ВХО. де сиГнала оте) иц 2 тсльцой по 15 рцо" и г(1) =г конденсатор 41 заряжен ло вход:0- ГО ОтрицатслыОго цапряжсци 51. ,л 10 ВЬ 1 полсгые трацзисОры 22 11 30 Открыты ц,.113 ь.) потснцц 2 лом с ВЫХОД 2 шсс(010 и гятОГО ЛО- гцеских элементов И цз-за зак)ь:(ых д)Одоц 11, 12 и 9, 10, а другие кеиочезые полезь(с транзисторы 19 - 21 и 27 -29 закрыты От),рытых диодов 1, 3, 5, 1, б и 8 1 гь(рех друГих лОГиче" кцх элсъсе 1 ТОГ ., Поэто 1 у пО входу интегратора через усилитль 17 цодкл 10 чсны тОлькО Втор 2 я иол 051 итслы 251 00- ратная связь и управляемый полевой:рацзистор 2 б. Зтот транзистор закрь(т вьХо;(цым напряжением ш)гегратора через трацзГсторы 39 и 40 четвертой нелинейной обратной связи, ьследствис чего зцачсцис парамгра т 1) интегратора бсскоцс шо большое. Г 1 оэтом 3 выходное напряжение нелинейного 1:епсгратора фиксируется на опрсдслспО. отрицатсльном уровне, принимаемом за з)ачснис - 0,5. Это зцачецис выходцого цапряж- ция через транзисторы 31 - 33 первои нелинейной обратной связи прикладывается к затвору управляемого полевого транзистора 23, задавая ему начальцос сопротивление перехода исток - сток, соответстзу)ощес конечному значению параметра т(о).При поступлении па вход всрояп(остио:; реле положительного сигнала, прсвышгиощго нулевой порог, выполняется первое усло 10 15 20 25 30 35 (О) ) (30 (5 вие г., е) совместноо пребывания входно:о и выходного сигналов. Пр: этом только первьш элемент И логического устройства, образозаиый диодам;1 и 2, остается (3 акрыгь)м, а остальные диодцые элементы И открьпы. Поэтому к ш)гсгратору оказываются подключенными с помощью транзисторов 19;1 27 первая отрицательная обратная связь через неицвер(ир(Ощип Вход смхИру)ощего усилителя постояц):Ого,ока 17 и первОе илицГ 1- цос сопротцв;ц.ц:с, Образованное сопротивлсигсм перехода истк - сток трацзис(ора 23 с соответствующей обратной связью ца транзисторах 31 - 33, Г 1 о х:сре роста напряжения О(г) ца выходе интегратора приоткрыва)отея транзисторы 31, 32 и 33 первой нелинейной обратной связи и умсцьша:тся запирающий положительный потенциал ца затворе транзистора 23, При этом сопротгцвлсцис его перехода исток - сток, а слсдоватслы:о, и значси с параметра т вероятностного рл уменьшается по цслицсйш)му закону с коцчного значения до минимального,В момент прсвышния выходным напряжением о) интегратора нулево;о порога выио;Н 5 стся 13 торосс,1013 ис г-., 0 сОВ:;сстнОГО пребываи:я сигналов. Это приьодит к открытию дш)дов 2, 10 и 12 первого, цято о и шсс(ого;Огичских эл.Нтоз И и и закрь 1- тшо диодов -1 и б второо и третьего элментов 1 Л. В рсз)льтате это:0 закрыьа(отся т 1)ацзисторы 19 и 27 и открываются транзисторы 20 и 28, которые по;ключпот ко входу ицтсгратора нерву о п(,ложитсльцую обратную связь через ицвертиру(ощий вход суммирующего усилителя 17 ц Второе нелинейное сопротивлснпс, образованное переходом исток в ст полевого транзистора 24 и соотзстстгующсй обрат)гои связью на транзистора.;34 и 30. 11:1,(.102 О) НсрсхОДи 1 13 атиВный рс)к:в рабо.ы. Быстро раступесе его положительное ьыходцос цапряжсни(. открывает полевой транзистор,)1 и крс.пи:евый транзистор 35. Псложителеи)яй потенциал, снима- ый с К 0,1 лс(тор 2 1 рацзистора 35, закрыВ 2 т транзистор 2. Его соцр ГГ.1;)сцис псрсхода ис 101 - 10( 1 зели и 32 т 51 до Осск 01:чности, "1 то ПРи 30;(1 т к 313(;1111110 3 ач 11115 П 21)ив метра т,а) и 1 1 с; ратоа и с)цкс 1 ц;1 и 3 ыходцОГО иапр 51 жсиия ОТ) и 2 Опр(.дс 1 сццо. рОВН(., г 1) ии; 2 с м О.,: з 2 (1, О. Ь,.12 О,12 р я р с 3 х Оу в О 3- растгицо параметра тцц) 1 ратора цр; сГО Выходном нацр 51 жсции, Олизко) к 0,5), схема сацозится цсчув Т 13 Тельной к колоаН 51, Вхо,.О 0 1(а пряж 11 ия, Вызйа иным дсйствием помех, и стабигьцо поддерживает выходцос иапряжс;1 ис )а это 3 ро 3 ц. Прц этом .)ца 1 сции В( .(О,.ПОТО сиг 1.а 2( и 1 Тратора полевой тра)(зистор Зб третьей цел Пейцой обрат 110 й Вязи призакрь 1 т за счет съещеиия с делит ля;(а резисторах, следовательно, призакрыты и рсмцисвые тг)анзисторы 37 и 38. Отрицательно",. напрКц 1 с, снимаемое с соцр 01 Н 1)лсиия цагр 3 зкц тре 1 цзистор 2 33, прР 32- крываст полевой транзистор 25 трет),сй цииперезаряда конденсатора 41, задавая тем самым начальное значение сопротивления перехода исток в ст этого транзистора равным сопротивлению перехода исток в ст транзистора 23 при исходном отрицательном сигнале на входе вероятностного реле.Если выходной сигнал меньше нулевого порога г(1) (О, выполняется третье условие совместного пребывания входного и выходного сигналов г, о+. В этом случае открываются диоды 3 и 5 второго и третьего логических элементов И и закрываются диоды 7 и 8 четвертого логического элемента И. Это приводит к закрытию транзисторов 20 и 28, отключающих от интегратора первую положительную обратную связь и второе нелинейное управляемое сопротивление транзистора 24 соответственно, и к одновременному открытию транзисторов 21 и 29, подключающих ко входу интегратора через неинверсный вход усили"сля 17 вторую отрицательную обратную связь и третье нелинейное сопротивление, образованное управляемым полевым транзистором 25 и третьей нелинейной обратной связью на транзисторах 36 - 38. При этом интегратор переходит из активного режима рабогы,в пассивный, сопровождающийся переключением его параметра т(о) с бесконечно большого значения за счет закрытого управляемого транзистора 24 на заданное меньшее значение за счет приоткрытого управляемого транзистора 25, чем и обеспечивается стабилизация длительности спада вершины заднего фронта импульса с отстройкой от ложных дроблений полезного сигнала помехой. С уменьшением напряжения на выходе интегратора третья нелинейная обратная связь, действующая аналогично рассмотренной выше первой нелинейной обратной связи, обеспечивает изменение сопротивления перехода исток - сток транзистора 25 по нелинейному закону с конечного значения до минимального значения. При переходе выходного сигнала о(1) в область отрицательных значений о (1) (0 выполняется четвертое условие совместного пребывания сигналов г, о . При этом открывается диод 8 четвертого логического элемента И и одновременно закрываются диоды 10 п 12 пятого и шестого логических элементов И, что приводит к закрытию транзисторов 21 и 29 и к открытию транзисторов 22 и 30. В результате происходит подключение к ивертирующему входу усилителя 17 второй положительной обратной связии четвертой нелинейной цепи перезарядасглаживающего конденсатора 41 и переводнелинейного интегратора в активный режимраооты, В этом режиме происходит закрытиеуправляемого транзистора 26 по нелинейному закону, сопровождающееся увеличениемпараметра т(о) вероятностного реле до бескосчно большего значения под действием10возрастающего отрицательного выходногонапряжения очерез четвертую нелинейную обратную связь на транзисторах 39 и 40.Формул а изобретенияАктивное вероятностное реле, содержащеенелинейный интегратор с элементами положительной и отрицательной обратных связей,логическое устройство и четыре цепи перезаряда выходной емкости нелинейного ннтегра 20 тора, отличающееся тем, что, с цельюопределения диапазона нахождения непрерывного двухполярного сигнала по отношению к фик ированному нулевому порогу,каждая из четырех цепей перезаряда выход 25 ной емкости нелинейного интегратора содержит последовательно соединенные ключевойи управляемый полевыс транзисторы с каналами одинакового типа проводимости, причем в двух цепях транзисторы имеют каналЗО одного типа проводимости, а в двух других -канал противоположного типа проводимости,затворы ключевых транзисторов соединены свыходами логического устройства, а затворыуправляемых транзисторов соединены с вы 35 ходами четырех дополнительных элементовнелинейных обратных связей, входы которыхсоединены с выходом нелинейного интегратора, при этом элементы двух положительных и двух отрицательных обратных связей40 нелинейного интегратора содержат по одному полевому транзистору, затворы которыхподключены к выходу логического устройства, причем элементы первой отрицательнойи второй положптсльной обратных связей со 45 держат полевые транзисторы с каналами одного типа проводимости, а первой положительной и второи отрицательнои обратныхсвязей содержат полевые транзисторы с каналом противоположного типа проводимости.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР МО 448598,кл. Н ОЗК 17/60, 1972, 605317Изд.420 Тираж 1087 Подписи110 Государственного комитета Совета Министров СССРб о делам изо ретении и открытииМосква, Ж, Раушская паб., д. 4/ 13035 Тппог 1 афин, пр. Сапнова, 2 оставптель Т. МорозоваТехред А. Камышниковаррсктор Л. Брахнинаомо