Устройство для сравнения двух электрических сигналов по фазе

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 943963(23) Приоритет пю делам изобретений к открытий(53) УЛ К 621, 316, ,925 (088, 8) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень 26 Дата опубликованию описания 15.07,82(7) Заявитель Вильнюсское территориальное управлени канализации(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИСИГНАЛОВ ПО ФАЗЕ быст раллельвпадеен из 1Изобретение относится к распределению электрической энергии, а именно к автоматизации энергосистем, и может быть использовано для сравнения двух электрических сигналов по фазе, например, в схемах релейной защиты.По основчому авт.св, и 6586 ч 5 известно устройство для сравнения двух эЛектрических сигналов по Фазе, содержащее блок совпадения, выполненное в виде двух последовательно срединенных транзисторов, включенных между положительным полюсом источника постоянного напряжения и эмиттерами других двух транзисторов, при чем между базами и эмиттерами последних подключены источники опорных противоположных по фазе напряжений, а их коллекторы через резисторы подключены к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения Е 1.1.Известное устройство характеризу" ется недостаточным быстродействием. ель изобретения - повышение родействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для сравнения двух электрических сигналов по фазе дополнительно снабжено двумя инверторами и вторым блоком совпадения, подключенным параллельно первому блоку совпадения, а входы соединены с источниками сравниваемых сигналов через инверторы.На фиг. 1 изображена принципиаль ная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, где И 1, 1.1 " сравниваемые сигналы; Ц Цс- сигнал , противоположные по фазе соответствующим сравниваемым сигналам, .Цо И- опорные противоположные по фазе напряжения, 0 , Ц - напряжения на выходе устройства.Устройство содержит два па но соединенные блоки 1 и 2 со ния. Блок 1 совпадения выполн3 9439двух последовательно соединенных транзисторов 3 и 4, а блок 2 совпадения - из двух последовательно соединенных транзисторов 5 и 6. Эмиттеры транзисторов 4 и 5 подключены 5 к зажиму 7 положительного потенциала источника постоянного напряжения.Коллекторы транзисторов 3 и 5 подсоединены к эмиттерам транзисторов 8 и 9, Коллектор транзистора 8 че- а рез резистор 10 подключен к зажиму 11 отрицательного потенциала истоц" ника постоянного напряжения, а коллектор транзистора 9 к зажиму 11 подключен через резистор 12, К базе 15 и эмиттеру транзистора 4 подсоединены зажимы 13 и 14 источника сравниваемого сигнала и соответственно к базе и эмиттеру транзистора 3 подключены зажимы 15 и 16 источника го сравниваемого сигнала 13 с, К базе и эмиттеру транзистора 5 источник сравниваемого сигнала Цс подключен через инвертор 17, а к базе и эмиттеру транзистора 6 источник сравнивае" 5 мого сигнала И подключен через инвертор 18. К базам и эмиттерам транзисторов 9 и 8 соответственно подсоединены зажимы 19 и 20 источника опорного напряжения Ц 4 и зажимы 21 зо и 22 источника опорного напряжения 13 о, Напряжения Цо и 13 противоположны по фазе, синхронны с сравниваемым сигналом Цс, а их частота в два раза больше частоты сравниваемыхЭ 5 сигналов.В случае рассогласования (опережения) сигналов 13 13 по фазе на величину 180 а + Ч устройство работа" ет следующим образом. 4 аВ промежуток времени й,1-й 3 при отрицательной полуволне Щ с О, "+" на зажиме 13) транзистор 4 за 1крыт, и на выходе блока 1 совпадения сигнал отсутствует. В этом же 45 полупериоде сравниваемого сигнала Ц. в промежуток времени 1:-й Й 0;13 е 0, и поэтому транзисторы 5 й 6 открыты. При этом на выходе блока 2 совпадения появляется импульс. 5 а В упомянутый промежуток времени опорное напряжение 13 О0 ("+" на зажиме 22), транзистор 8 открыт (соответственно опорное напряжение ЦО сО;",+" на зажиме 19) и транзис тор 9 закрыт. На выходе устройства появляется импульс выходного напряжения И 1 Ч, продолжительность которого соответствует промежутку временит.е. Фазовому сдвигу г.При положительной полуволне сравниваемого сигнала 13 в промежутоквремени й-й 1300 ("+" на зажиме 14( и Цс 70 ("+н на зажиме 16),поэтому транзисторы 3 и 4 открыты.При этом на выходе схемы 1 совпадения появляется импульс, а на выходесхемы 2 совпадения импульс отсутствует, так как на транзистор 5 в промежуток времени 1 з-С подается 13 с 10и он закрыт, В .промежуток времени14.-С опорное напряжение 13 ) 0( + на зажиме 22) и транзистор 81 ноьоткрыт (соответственно опорное напряжение Ио( О и транзистор 9 закрыт(,На выходе устройства опять появляется импульс выходного напряжения13, продолжительность которого соответствует промежутку времени 4 -5.,т.е. Фазовому сдвигу Ч . Далее процесс повторяется,В случае рассогласования (отставания) сигналов 13 с, Ц по фазе на величину 180 - (на чертеже показано пунктиром) устройство работает аналогичным образом. При первом отрицательном полупериоде сравниваемого сигнала ЦС,1 в промежуток времени й 1 открыты транзисторы 5 и 6. При этом опорное напряжение Ир 0 ("+" на зажиме 20) и транзистор 9 открыт 1,соответственно Цос 0, транзистор 8 закрыт), На выходе устройства появляется импульс выходного напряжения ЦН, продолжительность которого соответствует промежутку времени Й,1-1 б Гй 1-г), При следующей положительной полуволне сигнала 131 в промежуток времени 1 -1 транзисторы 3 и 4 открыты. Прй этом опорное напряжение 004 0 (соответственно Иос 0( и на выходе устройства появляется импульс выходного напряжения 13 Н продолжительность которого соответствует -Ч. Далее процесс повторяется,Устройство работает описанным образом, если диапазон рассогласования сравниваемых сигналов не превышает +90 ( : 90 о(, что в практических случаях не ограничивает применения устройства.Таким образом, в зависимости от знака рассогласования фаз сравниваемых электрических сигналов каждый полупериод сравниваемого сигнала появляются импульсы, длительностькоторых пропорциональна сдвигу фаз.Изобретение позволяет повыситьбыстродействие устройства в дваразатак как частота повторения5выходных импульсов увеличивается вдва раза, что расширяет областьприменения устройства.Формула изобретенияУстройство для сравнения двухэлектрических сигналов по фазе по авт.св. М 658645 о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно снабеено двумя инвврторами и вто" рым блоком совпадения, подключенным параллельно первому блоку совпадения а входы соединены с источниками сравниваемых сигналов через инверторы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 658645, кл. Н 02 Н 3/26, 1977./68 ТирВНИИПИ Государспо делам изоб130 Я, Москва, Ж,Подписное ж 669венногоетений иРауэская Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП "Патент митетз СССРткрытийаб д. 4/