Фазозависимый преобразователь

р 826835 Союз Советских Социалистических Республик.74 (21) 1578014/18-21 22) Заявлено 0 51) М. 1 л.б 0 1900 исоединением зая асударствелиый комит 23) Приоритет43) Опубликован 2. Бюллетень24 53) УДК 625.317.3088,8) ло делам изооретеии и открытий 45) Дата опубликования описания 30.0 б(71) Заявител Яйся"., г 54) ФАЗОЗАВИСИМ РЕОВРАЗОВАТЕЛ Ь еобра коеди ммути управ диодо нагрузкиоторой псточниквыводамидиненных имущестреобрадний имедаточнойх входнотаких систем яеобразователь н Изобретение может быть использовано визмерительной и счетно-решающей технике, радиотехнических устройствах и электроавтоматике.В прецизионных следящих системах, построенных на различного рода чувствительных элементах, в некоторых случаях амплитуда помех превышает уровень полезного входного сигнала в тысячу раз и более,поэтому в названных и других устройствахс целью подавления гармонических модуляционных и квадратурной помех используются следящие системы, в которых применяется фазозависимое преобразование напеременном токе,Основным звеном вляетсяфазозависимый пр а переменном токе.Известен фазозависимый преобразователь на оптронах, построенный по схемечетырехлучевой звезды, каждый из лучейкоторой содержит встречно включенныеоптрон и диод, причем два оптрона положительными электродами управляемых диодов подключены к центру звезды, а двадругих включены в обратном направлении,причем каждые два встречно включенныхоптрона звезды соединены параллельно другс другом и последовательно с источникомсигнала, средняя точка которого подключена к одному нз выводов пр зователя, другой вывод к р 1 нен к центру звезды, а и ко рующего напряжения - к5 ляющих параллельно сое воптронов 1.Несмотря на существенные прева оптронного фазозависимого пвателя на переменном токе послеО ет незначительную крутизну перехарактеристики прп малых уровня.го сигнала.Цель изобретения заключается в повышении чувствительности при малых уров нях входного сигнала и увеличении динамического диапазона преобразования,Поставленная цель в предлагаемом устройстве достигается тем, что в преобразователе, выполненном в виде четырехлуче- О вой звезды, каждый из лучей которой содержит нелинейный элемент с гальванически развязанными цепями коммутации и полезного сигнала и диод, причем каждые два луча звезды, содержащие встречно 5 включенные упомянутые нелинейные элементы, соединены параллельно друг с другом и последовательно с источником полезного сигнала, средняя точка которого подключена к одному пз выводов нагрузки О преобразователя, а другой вывод нагрузкиприсоединен к центру звезды, в качественелинейного элемента с гальванически развязанными цепями коммутации и полезного сигнала использован тиристорный оптрон, прн этом в каждом луче звезды положительный электрод диода соединен с катодом тирнстора тиристорного оптрона, управляющий электрод которого соединен через резистор с отрицательным электродомдиода, причем два первых тнристорныхоптрона подключены анодами тнристоров кцентру звезды непосредственно, а двадругих соединены катодами тиристоров сцентром звезды через диоды, и согласноесоединение параллельно включенных управляющих диодов одной пары тирнсторных оптронов подключено к источнику коммутирующего напряжения встречно с согласным соединением электродов управляющих диодов второй пары тиристорныхоптронов.Принципиальная схема преобразователяприведена на фиг. 1.Преобразователь построен по схеме четырехлучевой звезды.Каждый луч звезды содержит тпристорный оптрон, диод и сопротивление,Преобразователь содержит тиристорныеоптроны 1, 2, 3, 4, полупроводниковые диоды 5, 6, 7, 8, сопротивления 9, 10, 11, 12,сопротивление нагрузки 13 и источник питания 14.В двух лучах звезды аноды тиристоровтиристорных оптронов 2, 4 подключены кцентру звезды. Два других луча подключены к центру звезды отрицательнымиэлектродами диодов 5, 7. При этом каждыедва луча звезды, содержащие встречновключенные тиристоры тиристорных оптронов 3 и 4, соединены параллельно друг сдругом и последовательно с источником 14полезного сигнала (-+У), средняя точкакоторого подключена к одному из выводовнагрузочного резистора преобразователя, адругой вывод его присоединен к центрузвезды.В каждом луче звезды положительныйэлектрод диода соединен с катодом тиристора тиристорного оптрона, Управляющийэлектрод тиристора тиристорного оптронасоединен через сопротивление с отрицательным электродом диода.Согласное соединение параллельно включенных управляющих диодов одной парытиристорных оптронов 1, 2 подключено кисточнику коммутирующего напряжениявстречно с согласным соединением электродов управляющих диодов второй парытиристорных оптронов 3, 4.Эпюры сигналов, действующих на элементах преобразователя, показаны нафиг, 2.В рассматриваемый момент времени навыводах А управляющих диодов тиристорных оптронов действует коммутирующее г о 15 "о зо зь ао 5 5 п Зд 60 б 5 напряжение, форма когорого показана впервой строке эпюр фнг. 2. Коммутирующее напряжение представляет собой результат мо, лицин напряжения, частотакоторого равна частоте полезного сигнала,напряжением низкой частоты, на которойжелают получить полезный сигнал на выоде преобразователя.В первый полупериод указанного напряжения управляющие диоды первого 1 ивторого 2 тпристорных оптронов будут испускать фотоны (строка 2 эпюр фиг. 2),под действием которых возможно открытьих тиристоры. При этом тиристор указанного оптрона прн наличии отрицательногонапряжения сигнала в центре звезды (строка 3 эпюр фнг. 2) будет пропускать ток впрямом направлении, так как на его управляющем электроде будет действовать положительное напряжение, возникающее припрохождении тока в прямом направлениичерез диод 5. Цепь тиристорного оптрона 2разомкнута обратно смещенным переходомдиода 6.Такое соединение тпристора тиристорного оптрона, диода и сопротивления позволяет ускорить открывание тиристора.Управляющие диоды тиристорных оптронов 3, 4 ток пропускать не будут, так какположительный полупериод коммутирующсго напряжения в рассматриваемый момент времени действует на их отрицательных электродах.Таким образом, ток сигнала способенпройти только от среднего вывода источника сигнала, на котором действует положительная полуволна напряжения относительно левого вывода источника 14 через резистор, согласно включенный полупроводниковый диод 5 и открытый тиристор тиристорного оптрона 1 к левому выводу источника сигнала 14 (строка 4 эпюр фиг. 2).Цепи тнристоров тнристорных оптронов3 и 4 разомкнуты; цепь 3 - вследствиевстречно включснного диода 7 и цепь 4 -встречно включенным тнристором тиристорного оптрона 4,В следующий полупериод коммутирующего напряжения на правом выводе источника сигнала 14 наблюдается положительный полупернод напряжения. Напряжениена резисторе 13 будет вызвано током, проходящим через цепь тиристорного оптрона 3.В течение рассматриваемого полупериоданапряжения низкой частоты напряжение нанагрузочном резисторе 13 будет вызванотоками, проходящими через тиристоры тиристорпых оптронов 1, 3. Через тиристорытиристорных оптронов 2, 4 в этот полупериод напряжения низкой частоты ток проходить не будет.В следующий полупериод напряжениянизкой частоты на резист;ре 13 будет действовать напряжение, вызванное токами,826835 фиг. 7 проходящими через тиристоры тиристорных оптронов 2, 4,Напряжения на нагрузке, вызванные токами через тиристоры тиристорных оптронов 1,3 и 2,4 показаны в строке 5 эпюр б фиг, 2, а напряжение на нагрузке, вызванное токами всех тиристоров тиристорных оптронов - в строке 6 тех же эпюр.При смене фазы полезного сигнала на 180 (строка 7 эпюр) напряжение на на о грузке будет таким, как показано в строке 8 эпюр.Таким образом, при смене фазы полезного сигнала на 180 именяется фаза выходного напряжения также на 180. 15В результате применения предлагаемого преобразователя удалось увеличить чувствительность при малых входных сигналах и расширить динамический диапазон характеристики преобразования, а также по О строить микросхему фазозависимого преобразователя на переменном токе без применения дискретных элементов. Формул а изобретения Фазозависимый преобразователь, выполненный в виде четырехлучевой звезды, каждый из лучей которой содержит нелинейный элемент с гальванически развязанными цепями коммутации и полезного сигнала и диод, причем каждые два луча звезды, содержащие встречно включенные упомянутые нелинейные элементы, соединены параллельно друг с другом и последовательно с источником полезного сигнала, средняя точка которого подключена к одному из выводов нагрузки преобразователя, а другой вывод нагрузки присоединен к центру звезды, отл ич а ющийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя при малых уровнях входного сигнала и увеличения динамического диапазона преобразования, в качестве нелинейного элемента с гальванически развязанными цепями коммутации и полезного сигнала использован тиристорный оптрон, при этом в каждом луче звезды положительный электрод диода соединен с катодом тиристорного оптрона, управляющий электрод которого соединен через резистор с отрицательным электродом диода, причем два первых тиристорных оптрона подключены анодами тиристоров к центру звезды непосредственно, а два других соединены катодами тиристоров с центром звезды через диоды, а согласное соединение параллельно включенных управляющих диодов одной пары тиристорных оптронов подключено к источнику коммутирующего напряжения встречно с согласным соединением электродов управляющих диодов второй пары тиристорных оптронов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР76125, кл. 6 010 19/00, 1973,Составитель Н. Медведева Редактор Н. Аристова Техред А, Камыш никова Корректор Е, Михееваказ 835/18 Изд. М 160 Тираж 719 Подписно НПО (Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, рК.35, Раушскгя наб, д. 4,5 графия, пр. Сапунова,