Развертывающий усилитель

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК е огг 7/ г 1 С УДАРСТВЕННЦЙДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСН ЕЛЬСТВУ: Юф 30А.Петренко ический сом ныи терриоектироватий етельство СС(11) Челябинский политехнинститут им. Ленинского Ки Латвийский государственториальный институт по прнию промышленных предприя(54)(5) РАЗВЕРТЫВАЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ,содержащий интегратор, первый релейный элемент, сумматор, первый входкоторого соединен с выходом интегратора, второй вход сумматора являетсявходом развертывающего усилителя,второй релейный элемент, выход кото,рого является выходом развертывающего усилителя, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введеныдополнительный сумматор и усилительс зоной нечувствительности, вход которого соединен с вторым входомсумматора, выход усилителя с зонойнечувствительности подключен к первому входу дополнительного сумматора,выход которого соединен с входоминтегратора, выход первого релейногоэлемента подключен к второму входудополнительного сумматора, выход интегратора соединен с входом первогорелейного элемента, выход сумматораподключен к входу второго релейногоэлемента1108 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при автоматизации технологических процессов,Известен развертывающий усилитель 5содержащий иитеграт р, релейныйэлемент, перемножитель, фильтр 1.Однако этот усилитель обладаетнизкой помехоустойчивостьюНаиболее близким к предлагаемо Ому является развертывающий усилитель.содержащий сумматор, первый вход которого является входом развертывающего усилителя, второй вход подкпюченк выходу интегратора, соединенного 5входом с выходом первого релейногоэлемента, подключенным через ключк входу второго релейного элемента,выход которого является выходом развертывающего усилителя, управляющий 2 цвход ключа через блок управлениясоединен с выходом интегратора 21Этот усилитель также характеризуется низкой помехоустойчивостью.Цель изобретения - повышение по- г 5мехоустойчивости,Поставленная цель достигаетсятем, что в развертывающий усилитель,содержащий интегратор, первый релейный элемент, сумматор, первый вход ЗОкоторого соединен с выходом интегратора, второй вход сумматора явпяетсявходом развертывающего усилителя,второй релейный элемент, выход которого является выходом развертывающего усилителя, введены дополнительныйсумматор и усилитель с зоной нечувствительности, вход которого соединен с вторым уходом сумматора, выходусилителя с зоной нечувствительности 1подключен к первому входу дополнительного сумматора, выход которогосоединен с входом интегратора, выходпервого релейного, элемента подключенк второму входу дополнительного сумматора, выход интегратора соединенс входом первого релейного элемента,выход сумматора подключен к входувторого релейного элемента. На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого усилителя,на фиг. 2 и 3 - временные диаграммысигналов.4Схема содержит (фиг.1) дополнительный сумматор 1, интегратор 2,первый релейный элемент 3, усилитель4 с зоной нечувствительности, сум 468 1матор 5, второй репейный элемент 6,вход 7, выход 8.Развертывающий усилитель работает следующим образом.Каскад, образованный дополнительным сумматором 1, интегратором 2 и первым релейным элементом 3 работает в режиме устойчивых автоколебаний и выполняет функции генератора несущей частоты. Первый релейный элемент 3 имеет симметричные относительно нулевого уровня пороги переключения +Ь, Выходной сигнал первого релейного элемента 3 меняется по знаку в преде" лах, определяемых напряжением источ" ника питания.Пилообразное выходное напряжение интегратора 2 служит для управлениямоментами переключения второго релейного элемента б и совместно с сигналом с входа 7 подается на входсумматора 5.При отсутствии напряжения на входе 7 пилообразный сигнал на выходе сумматора 5 сийметричен относительно нуля, что приводит к формированию на выходе 8 импульсов со средним нулевым значением.Наличие сигнала управления на входе 7 влечет за собой "вертикальное смещение .сигнала пилы на выходе сумматора 5, В результате изменяется скважность импульсов на выходе 8, а их постоянная составляющая устанавливается пропорциональной уровню сигнала управления. Для повышения помехоустойчивости введен. усилитель 4 с зоной нечувствительности. Предположим, что на вход 7 воздействует сигнал помехи Х (фиг,2 а) со средним нулевым значением, амплитуда положительного импульса которого превышает допустимое значение Х входного сигнала. Для упрощения временных диаграмм сигналов помеху Хп(С) представим в виде прямоугольных импульсов положительной и отрицательной полярности Х(й). Полагаем, что выполняется условиеХ"Х, Х 1 с. 1 -Хфгде Х, Хп - амплитудное значениеимпульсов сигнала помехи Хр еСчитаем также, что зона нечувствительности усилителя 4 соответствует величине допустимого входного сигнала +ХПри отсутствии усилителя 4 с зо- ной нечувствительности сигнал помехи Хя(С) (фиг.2 а) вызывает появление на выходе 8 сигнала ошибки - дХ 1, (Фиг.2 г). Происходит это вследствие того, что амплитуда Х помехи ХД превосходит допустимую зону +Х изменения сигнала на входе 7 и, кр+оме того, длительность импульса Хд меньше периода выходного сигнала, Поэтому релейный операционный усилитель не в состоянии "отработатьФ среднюю величину импульса Х. В то 15 же время составляющая Хпомехи Х(С) (фиг.2 а) по длительности превьшает период автоколебаний (фиг.26) и сигнал на вькоде сумматора 5 (Фиг.2 в) вмещается относительно нулевого уровня в отрицательном направлении. Это влечет за,собой изменение скважности выходных импульсов(фиг.2 г) и появление на выходе 8 сигнала ошибки - дХс, 25Для устранения указанного недостатка служит усилитель 4 с зоной нечувствительности.При появлении импульса Х на выходе усилителя 4 с зоной нечувст- ЗО вительности Формируется сигнал, про" порциональный разности между амплитудой сигнала помехи и допустимым входным сигналом (фиг.24) .Воздействие сигнала У (фиг,2 д)З35 на вход дополнительного сумматора вызывает изменение производной выходного сигнала интегратора 2 (фиг.2 е) . В частности, если знаки сигналов УЧ(й) (Фиг.24.) и У(С) (фиг.2 е) не 4 совпадают, то темп нарастания выход-. ного сигнала интегратора 2 в интервале времени 1 п уменьшается (фиг.2 л,е), что влечет за собой увеличение длительностиимпульса 45 Уд,(й) (Фиг.2 б) до значения е (Фиг,2 е). В результате длительности й.1 выходного импульса положительной полярности (фиг,2 г) возрастает до уровня Си (фиг.2) и на вькоде 8 эа время Т,примыкающего цикла преобразования Формируется сигнал ошибки+ьХположительного значения, который стремится частично или полностью компенсировать ошибку - дХ,в последующем цикле Т,н развертывающего преобразования (фиг,2 ) . Таким образом, результирующая погрешность работы, вызванная сигналом помехи, уменьшается.Учитывая, что релейный операционный усилитель является существенно нелинейным звеном, степень его номе" хоустойчивости будет зависеть от взаимного положения во время сигна" лов Хп и УЭ (й) (или У 2 (С (фиг.2 а,д и фиг. 3 о,й) . Предположим, что сигнал помехи, в частности его импульсная составляющая Хя (фиг.З ) прикладывается на вход 7 в интервале времени совпадения знаков сигналов Х (фиг,З ) с У(фиг,З ), Тогда импульс Х препятствует переключению второго релейного элемента 6 в момент времени перехода сигналом У (фиг.З ) нулевого уровня (см.фиг.ЗЬ г). Это увеличи вает длительность пложительного импульса выходного сигнала на величину д (фиг.З.г). Далее изменение скважности сигнала на выходе 8 обусловлено импульсом Х сигнала помехи (фиг.Зл,г). Наличие сигнала на выходе усили" теля 4 с зоной нечувствительности в данном случае влечет за собой рост в интервале Сп производной сигнала интегратора 2 (фиг,Зд), что приводит к уменьшению времени 141 формирования импульса У,(С) положительной полярности (Фиг.Зь.) по сравнению со значением й (фигЗд), которое имело место при отсутствии корректирующего сигнала на выходе усилителя 4 с зоной нечувствительности. В результате интервал времени с (фиг.Зг) уменьшаетсядо величины С (фиг.Зю) и результирующая ошибка работы снижается,Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом предлагаемый развертывающий усилитель обладает более высокой помехоустойчивостью.