Многозонный развертывающий преобразователь

СО)ОЭ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 6 С 7/12 ГОСУДАРСТ 8 ЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ НАВ ти техническии о комсомол 8) дет 6 С тел 6 С АЗВ ьство СС/ 12, 1986ТЫВАК)ШИЙ П Есится к ус широтно-им пуль". игнала ив аналогоЦелью и ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отнтельным устройствамсным преобразованиемжет быть использованвычислительных машин ретения является повышение точнос работы. Многоэонный развертывающий преобразователь содержит первый 1 и второй 2 сумматоры, интегратор 3, релейные блоки 4,.,4, блокидиагностирования 5 5диф ференцирующий элемент 6, выпрямитель 7, апериодический фильтр 8, вход 9 и выход 10. Многоэонный развертывающий преобразователь работает в авто- колебательном режиме. Контур автоколебаний на заданной частоте образован интегратором 3 и одним иэ релейных блоков 4. При неисправности работающего релейного блока в работу включается соседний релейный блок, причем частота автоколебаний не изме- ф няется, 4 ил.Изобретение относится к усилительным устройствам с широтно-импульсным преобразованием сигнала и может быть использовано в аналоговых вычис 5 лительных машинах.Целью изобретения является повышение точности работы.На фиг. 1 дана функциональная схема многозонного развертывающего преобразователя; на фиг. 2 - 4 - временные диаграммы сигналов.На фиг, 1 обозначены первый и второй сумматоры 1 и 2, интегратор 3, релейные блоки 4 4 4 бло ки 5, -5 диагностирования, дифференцирующий элемент 6, выпрямитель 7, апериодический фильтр 8, вход 9. и . выход 10.На фиг. 2 - 4 обозначены Х(Т) сигнал на входе 9, Уи (Й - выходной сигнал интегратора 3; Ур, УраУ- выходные сигналы первого, второго и третьего релейных блоков 4, 4, и 4 з, У. (Т) - сигнал на вы ходе 10; У (с) - напряжение на выходе дифференцирующего элемента 6; У(.) - выходной сигнал выпрямителя 7; У, (.) Ур (г.) - выходные сигналы первого и второго блоков 5, и 5 диагностирования; С - уровень логической "1"; А/3 - амплитуда импульсов на выходе первого, второго и третьего релейных блоков 4 4 4 а также допустимый диапазон изменения сиг 35 нала на входе 9 при условии, что преобразователь имеет единичный коэффициент передачи;А - максимальная амплитуда сигнала на выходе 10; СУ - свободный уровень, причем 1 СУ 1 с 1 В.; 40 В; - порог переключения релейного блока; Т - номинальное значение периода импульсов на выходе 10; Т Т - текущий период импульсов на выходе 10момент времени перехо 45 да первого релейного блока 4 в неисправное состояние;.- момент времени переориентации состояния второго релейного элемента 4,;- момент времени выполнения условия В ) = СУ.Многозонный развертывающий преобразователь работает следующим образом.Релейные блоки 4 . ,4 имеют инвертирующую петлю гистерезиса, пороги переключения + В; а их выходной сигнал меняется дискретно в пределахА/п. Дифференцирующий элемент 6 осуществляет выделение переменной составляющей выходного сигнала релейного элемента. С помощью выпрямителя 7 переменный сигнал с выхода дифференцирующего элемента 6 преобразуется в напряжение положительного знака. Апериодический фильтр 8 производит подавление высокочастотных пульсаций выходного сигнала выпрямителя 7.Величина порогов переключения релейных блоков 44 дискретно уменьшается при наличии на выходе блоков 5, -5 диагностирования сигнала логической 1.При рассмотрении принципа работы ограничимся числом релейных блоков, равным трем.В исходном состоянии пороги переключения релейных блоков 4 , 4 д и 4 удовлетворяют условиюВ,) с Вс 1 В 1,При наличии сигнала на входе регулировки порога релейного блока порог переключения уменьшается,При включении релейные блоки 4 -4 принимают произвольное, напримерА/3 состояние (фиг. 2 б, в, г).Развертка на выходе интегратора на,растает в положительном направлении(фиг. 2 а), что приводит к последовательному переключению релейных блоков4, и 4 (фиг, 2 б, в). Выходные сигналы второго и третьего релейных блоков4 и 4 З, которые в дальнейшем находятся в статистическом и противопо"ложном по знаку состояниях (фиг. 2 в,г), взаимно компенсируются, а сигнална выходе 10 формируется в модуляционной зоне, ограниченной диапазономА/3 (фиг. 2 д).После изменения знаков импульсовна выходе 10 выходной сигнал интегратора 3 нарастает в отрицательном направлении, что вновь приводит к переключению первого релейного блока 41(фиг. 2 а, б). В дальнейшем первый релейный блок 4, и интегратор 3 входят в режим устойчивых автоколебанийс периодом Т, (фиг. 2 б, д).дифференцирующий элемент б первого блока 5, диагностирования выде"ляет переменную составляющую выходных импульсов первого релейного блока 4, (фиг. 2 б, е), которая выпрямляется с помощью выпрямителя 7(фиг. 2 ж) и фильтруется апериодическим Фильтром Я (Фиг. 2 э), Как только сигнал на выходе первого блока 5,диагностирования достигает уровня С(фиг. 2 з), пороги переключения первого релейного блока 4 уменьшаютсядо величины СУ (фиг. 2 а, з), Приэтом происходит переход на номинальную частоту автоколебаний, котораяопределяет требуемую полосу пропускания частот сигнала с входа 9.Предположим, что первый релейныйблок 4 перешел в неисправное состо 1яние, когда его выходной сигнал принял уровень А/3 (Фиг. 26). В этомслучае начинается процесс переориентации состояний релейных блоков. Выходной сигнал интегратора 3 нарастает до тех пор, пока третий релейный блок 4 не переключится в состояние -А/3 (фиг. 2 а, г), При этом меняются знак сигнала на выходе 10(фиг. 2 д) и направление развертывающего преобразования (фиг. 2 а), Всистеме возобновляется режим устойчивых автоколебаний с частотой, определяемой порогами переключения второго релейного блока 4,Выходные сигналы дифференцирующего элемента б, выпрямителя 7 и апериодического фильтра 8 уменьшаютсядо нуля (фиг. 2 е, ж, з), так какпервый релейный блок 4 находитсяв статическом и неуправляемом состояниях (Фиг. 26). Выходной сигналпервого релейного блока 4компенсируется во втором сумматоре 2 выходным напряжением третьего релейногоблока 4 (фиг. 26, г). Режим автоколебаний, возникающий в канале интегратора 3, приводит к появлениюна выходе второго релейного блока 4переменной составляющей, которая спомощью второго блока 5 диагностирования через некоторый. интервалвремени преобразуется в напряжениелогической "1" (фиг. 2 и). В этотмомент времени пороги переключаниявторого релейного блока 4 дискретно уменьшаются до величины 1 СУ(фиг. 2 а) и вновь происходит переход на номинальную частоту автоколебаний (Фиг, 2 а, в, д).Наличие сигнала на входе 9(Фиг, За) влечет за собой изменениепроизводной выходного сигнала интегратора 3 (Фиг. За). В итоге меняются скважность и интервал дискре 39 б 27 30 блок 4 окажется в неисправном состоянии +А/3 (фиг. 4 в, пунктир), выходные сигналы первого и второгорелейных блоков 4 и 4 взаимнокомпенсируются (Фиг, 46, в) и режим автоколебаний возникает в трактетретьего релейного блока 4 (фиг. 4 а,г, д, пунктир).Коррекция порогов переключения 40 третьего релейного блока 4 производится аналогичным образом за счет выходного напряжения третьего блока 5 диагностирования.Таким образом, многозонный развер тывающий преобразователь обладаетповышенной точностью, так как в системе сохраняется требуемая частотаавтоколебаний независимо от числа отказавших релейных блоков. 50 55 5 10 15 20 25 тизации импульсов на выходе 10 (фиг. 36, д).11 редположим, что первый релейный блок 4, перешел в неуправляемое состояние -А/3 (фиг. 36), Тогда второй релейный блок 4 переориентируется в состояние +А/3 (Фиг. Зв) и совмест" но с интегратором 3 образует автоколебательную систему (фиг. За, в, д). Сигналы элементов первого блока 5 диагностирования уменьшаются до нуля (фиг. Зв, ж, з), а выходное напряжение второго блока 5 диагностирования нарастает до уровня С (фиг. Зи). После этого пороги переключения второго релейного блока 4 устанавливаются равными СУ и в системе возникает режим автоколебаний с требуемыми динамическими характеристиками. Дальнейшее поведение системы зависит от вида отказов ее релейных блоков.Например, если второй релейный блок 4 также перейдет в неуправляемое отрицательное состояние (фиг.4 в), то преобразователь окажется неработоспособным и сигнал на выходе 10 примет статический уровень (Фиг. 4 а, д). В случае, когда второй релейный Ф о р м у л а изобретения Многозонный развертывающий преобразователь, содержащий первый сумматор, соединенный первым входом с информационным входом преобразователя, а выходом подключеиьп к входу интегратора, выход которого соединен с информационными входами п релейных блоков (и - нечетное число), выходырелейных блоков подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход которого является выходом многозонного развертывающего пре 5 образователя и соединен с вторым входом первого сумматора, и блоков диагностирования, каждый из которых содержит соединенные последовательно дифференцирующий элемент, выпрямитель и апериодический Фильтр, к выходу каждого иэ и релейных блоков подключен вход дифференцирующего элемента соответствующего блока диагностирования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыщения точности, выход апериодического фильтра каждого из блоков диагностирования подключен к входу регулировкипорога соответствующего релейногоблока.1439627 Составитель О. ОтрадноТехред М. Коданич орректор Э. Лончаков едактор Л. Гратилл Тираж 704 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д.