Развертывающий преобразователь

(51) ГОСУДА ПО ДЕЛ НИТЕЛ ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(46) 30.05,86. Бюл, М 20 (71) Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) Л. И. Цытович(56) Авторское свидетельство СССР У 515117, кл. С 06 С 7/12, 1974.Авторское свидетельство СССР У 1171813, кл. С 06 С 7/12, 29.03.84.(54) РАЗВЕРТЫВАЮШИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговы вычислительных машинах. Целью изобретения является повышение надежности работы. Развертывающий преобраэователь содержит первый, второй и третий сумматоры, в которых производится суммирование сигналов со входа иобратной связи в каждом из каналов,Каждый из сумматоров совместно с соответствующим интегратором и релейнымэлементом образуют три канала, работающих в режиме автоколебаний. Выходные сигналы каждого из трех каналовпоступают на соответствующие блокидиагностики, каждый из которых управляет работой соответствующих ключевых элементов. При исправности всехтрех каналов работает первый из них,остальные имеют разомкнутую цепь положительной обратной связи. При неисправности работающего канала автоматически подключается один из резервных, что повышает надежность работы преобразователя. 3 ил, 1Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Целью изобретения является повышение надежности работы.На фиг, 1 представлена функциональная схема развертывающего преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы сигналов,На фиг, 1 обозначены первый, второй и третий сумматоры 1, 2 и 3, первый, второй и третий интеграторы5 и 6, первый, второй и третий релейные элементы 7, 8 и 9, первый, второй и третий блоки диагностики 10,11 и 12, первый, второй и третийключевые элементы 13, 14 и 15, замыкающий и первый и второй размыкающие контакты 16 17 и 18 перьаго ключевого элемента 13, замыкающий и размыкающий контакты 19 и 20 второгоключевого элемента 4, замыкающийконтакт 21 третьего ключевого элемента 15, вход 22 и выход 23,На фиг. 2 и фиг. 3 введены обозначения."1(Й), 1(1) - выходнье сигналы первого и второго интеграторов 4 и 5",,. ь (с) - выходные сигналы перЗ 8ного и второго релейных элементов 7 и 8;, (е) - выходные сигналы первого, второго и третьего блоков диагнос тики 10, 11 и 12;цг(с), (й) - выходные сигналы дели -д ь ,Згтелей частоты первогои второго блоков диагнасчики 10 и 111(С) - сигнал на выходе 23.д ВыхРазвертывающий преобразова.тельработает следующим образом,Первые сумматор 1, интегратор 4, релейный элемент 7 образуют первый канал преобразования входного сигнала. Вторые сумматор 2, интегратор 5, репейный элемент 8 образуют второй канал преобразования входного сигнала, Третьи сумматор 3, ичтегратор 6, релейный элемент 9 образуют третий234852 2 10 20 :и канал преобразования входного сигнала.Первый, второй и третий каналыпреобразования входного сигнала относятся к классу автоколебательныхсистем с частотно-широтно-импульсноймодуляцией и имеют идентичный принцип работы.Амплитуда выходного сигнала первого, второго и третьего интеграторов 4, 5 и 6 (сигнала развертки)нормируется порогами переключенияпервого второго и третьего релейныхэлементов 7, 8 и 9, Пороги переключения являются симметричными относительно нулевого уровня и равны + Ь,При отсутствии сигнала на входе22 выходкой сигнал первого релейногоэлемента 7 имеет среднее нулевое значение. Период автоколебаний каждогоиз каскадов преобразования сигналаупвавлепия определяется постояннойврмени первого, второго и третьегоинтеграторов 4, 5 и 6 и порогами переключения первого, второго и третьего релейных элементов 7, 8 и 9,Наличие сигнала на входе 22 вызывает из.енепие скважна ги и периодаследования импульсов на выходах первого, второго и третьего релейныхэлементов 7, 8 и 9. При этом полезная составляющая импульсного потокапропорциональна величине сигнала навходе 22,Первый канал преобразования входного сигнале является ведущим, остальные каналы преобразования - резервныс.Диагностирование работоспособности каналов преобразования осуществляется первым, вторым и третьимблоками диагностики 10, 11 и 12,каждый из которых содержит соединенные последовательно делитель частать 1, пропорционально-дифференцирующеезвено, демодулятор и низкочастотныйфильтр,Постоянные времени низкочастотных фильтров выбираются из условия, что постоянная времени низкочастотного фильтра первого блока диагностики 10 меньц е постоянной времени низкочастотного фильтра второго блока диагностики 1 и постоянной времени фильтра третьего блока диагностики 12.При включении все три канала преобразования входного с нала входят234в режим устойчивь 1 х автоколебаний (фиг. 2 а, г, е), где се, а е, момент времени включения контактов первого ключевого элемента 13. С учетом того, что первый блок диагностики 10 является более быстродействующим, сигнал на его выходе достигает уровня С быстрее, чем на выходах второго и третьего блоков диагностики 11 и 12 (фиг, 2 г, з). 10 Поэтому при работоспособности всех трех каналов преобразования первыми срабатывают контакты первого ключевого элемента 13, и выход 23 подключается к выходу первого релейного эле мента 7 (фиг. 2 д).Размыкание первого и второго размыкающих контактов 17 и 18 первого ключевого элемента 13 приводит к срыву автоколебаний в резервных каналах преобразования. В результате выходные сигналы второго и третьего интеграторов 5 и 6 ( у (С) на фиг, 2 е)5достигают насыщЕния а делители частоты второго и третьего блоков диаг ностики 11 и 12 переходят в статическое состояние (у на фиг. 2 ж). Это влечет уменьшение до нуля напряжений на выходах первого и второго блоков диагностики 11 и 12. Поэтому при работе основного канала преобразования входного сигнала обесточены второй и третий ключевые элементы 14 и 15.Предположим, что в момент време 35 ни Т первый канал преобразования входного сигнала оказался неработоспособным (фиг, За) и напряжение на выходе первого интегратора 4 достигло уровня у. В этом случае пер40 вый репейный элемент 7 и делитель частоты первого блока диагностики 10 переходят в статическое состояние (фиг, За,б) и сигнал на выходе пер-. вого блока диагностики 10 уменьша 45 ется до нуля (фиг. Зв), В момент времени С (фиг, Зг) выходной сигнал первого блока диагностики 10 достигнет величиныС, что влечет за собой возврат в исходное состояние контактов первого ключевого элемента 13, при котором во втором и третьем каналах преобразования возникают устойчивые автоколебания (фиг, Зд). Второй блок диагностики 11 явля ется более быстродействующим по сравнению с третьим блоком диагностики 12, поэтому сигнал на выходе второго 852 4блока диагностики 11 у (Г) (фиг. Зз) достигнет уровня + С раньше, чем наступит момент выполнения условия у,(Г)С , где у, (Т) - выходной сигнал третьего блока диагностики 12, Поэтому замыкающий контакт 19 второго ключевого элемента 14 замыкается, а контакт третьего ключевого элемента 15 переходит в разомкнутое состояние, что влечет за собой в момент времениподключение выхода 23 к выходу второго релейного элемента 8 (фиг. Зз,и) и срыв автоколебаний в третьем канале преобразования входного сигнала. При работе второго канала преобразования размыкающий контакт 20 второго ключевого элемента 14 и замыкающий контакт 21 третьего ключевого элемента 15 находятся в разомкнутом состоянии.Если второй канал преобразования входного сигнала также оказывается неисправным, размыкающий контакт 20 второго ключевого элемента 14 замыкается, выход третьего интегратора 6 подключается к входу третьего релейного элемента 9 и автоколебания возникают в третьем канале преобразования входного сигнала. Через некоторый интервал времени, определяемый постоянной времени третьего блока диагностики 12, выход 23 подключается к выходу третьего релейного блока 9.Неисправность первого размыкаю- щего контакта 17 первого ключевого элемента 13 приводит к тому, что во втором канале преобразования окажется невозможным режим автоколебаний и выход 23 через некоторый интервал времени через третий ключевой элемент 15 будет подключен к выходу третьего релейного элемента 9.формула изобретенияРазвертывающий преобразователь, содержащий первый, второй и третий сумматоры, первый, второй и третий интеграторы, первый, второй и третий релейные элементы, первый, второй и третий блоки диагностики, первый ключевой элемент с замыкающим и первым и вторым размыкающими контактами, второй ключевой элемент с замыкающим и размыкающим контактами, третий ключевой элемент с замыкающим контактом, первые выводы замыкающих контактов ключевых элементов соединены и явля 123485ются выходом развертывающего преобразователя, первые входы первого, второго и третьего сумматоров соединены и являются входом развертывающего1 преобразователя, выход первого сумматора подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с входом первого релейного элемента, выход которого подключен к второму 10 входу первого сумматора, к входу первого блока диагностики и к второму1выводу. замыкающего контакта первого ключевого элемента, выход второго сумматора подключен к входу второго интегратора, выход второго релейного элемента соединен с вторым входом второго сумматора и с входом второго блока диагностики, выход третьего сумматора соединен с входом третьего 20 интегратора, выход третьего релейного элемента подключен к второму входу третьего суьщатора и к входу третьего блока диагностики, первый вывод второго размыкающего контакта 25 первого ключевого элемента соединенп рвым выводом размыкающего контакта второго ключевого элемента, выходпервого блока диагностики соединен суправляющим входом первого ключевогоэлемента, выход второго блока диагностики подключен к управляющемувходу второго ключевого элемента,выход третьего блока диагностики соединен с управляющим входом третьегоключевого элемента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, выход второгоинтегратора через первый размыкающийконтакт первого ключевого элементаподключен к входу второго релейногоэлемента, выход которого соединен свторым выводам замыкающего контактавторого ключевого элемента, выходтретьего интегратора подключен квторому выводу второго размыкающегоконтакта первого ключевого элемента,второй вывод размыкающего контакта.второго ключевого элемента соединенс входом третьего релейного элемента,выход которого подключен к второмувыводу замыкающего контакта третьегключевого элемента,.2 иг Составитель О. ОтрадноРедактор М, Циткина Техред М.Ходанич Шекмар оррект Подписное аказ 298 Раушская Проектная, 4 Производственно-пол ическое предприятие, г. Ужгород 7/52 ВНИИПИ Государств по делам изоор 113035, Москва, Ж