Многоустойчивый элемент
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,22) Заявлено 05,0)2341892/2 1 присоединением заявки3) Приоритет -Н 03 К 3/29 осударстоенный иомитеСоеотв Министров СССРпо делам изооретенийи открытий 43) Опублик но 15.04.78. Бюллетень 14(54) МЧОГОУСТОЙЧИВ ЛЕМЕНТ Изобретение отнтики, и вычиспи ится к е то авновесия оопад)чюцвости, что так -так как при бопьтояций ( Ж50)ся самопроизвопьравипьного на цене или низкие соснижает надежцост асти автом и касается се положения р запасом устойчся недостатком,тепьной техни х элементов,ичн мцогоустойчи е являет пред значен- автомат шом колич в ряде сп ный перех Равильные тояния рав Работы из еств учае аких сабпюдае ознав мента- более выс новесия, что Извесермсащий етектор,ен многоустойчивый эпеменг, соизбиретепьный усипитепь, фазовыйфипьтр нижних частот, оптрон иватель сопротивления в фазу, соепоспедоватепьно, Указанная схемаподучить дискретные уровни выостояцного напряжения, дискретнуюодной импульсной последовательискретные уровни яркости свечечника света оптрона в зависимосавляющей величины 11,тного элем а. О Цеп)еобразтненные звопяет одного и фазу вых ности и цття исто ги от упр остаток, 20 Однак т но ни пищь за три - пять периодов опорты , что заметно понижает быстромцогоустойчивого элемента. Кро исходн 1 ной част действи ных для испопь)зования в системаческого контроля, индикации и раия обоазов. та схема имеет тот недпение пюбого из Я попожмногоустойчивого элеме ь изобретения - увеличение надежности работы элемента - достигается тем, что в многоустойчивый эпемецт, содержащий пиковый детектор и последовательно соединенные согласующий каскад, источник света оптрона, оптически соединенный с фотоприемником оптрона, соединенным через линейный преобразователь сопротивление - напряжение с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с опорным входом устройства, введены триггер с раздельным запуском и пицейцое зарядное устройство, причем единичный вход триггера соединен с выходом порогового устройства, а выход его - с управпяюц;им входом пикового детектора, сигнальныйспедуюший импульс частоты Ю не перебросит триггер 7 в нулевое сос 1 ояцие, бпв 1 одаря чему ключ детектора 1 разомкнетсяи гем самым прекратится подача пилообраз 5 ногс напряжения на конденсатор. С помощьюзарядного устройства 8 (генератора тока)конденсатор детектора будет пинейно заряжаться до следующего момента равенствас текущим значением пилообразного напряже 10 ния частотыПри наличии внешнего воздействия, приводяшего к измененик освешенности фотоприемника или яркости свечения источникасвета оптрона, в пределах номинального знв 15 чеция для данного многоустойчивого элемента и превышаюшего величину, соответствуюшую единице дискретности (устойчивому состоянию) элемента, данный многоустойчивыйэлемент пройдет на соответствуюшее устой 20 чивое состояние. Это вызвано тем, что приизменении освещения фотоприемника меняется (в данном случае линейно) его сопротивление, что приведет к пинейному .же изменению сдвига фазы выходных напряжений по 2 рогового устройства 6 и триггера 7 относительно момента конца пилообразного напряжения (фиг. 2),В результате этого изменится и уровеньнапряжения на конденсаторе детектора 1, что приЗ 0 ведет в свою очередь, к линейному изменению силы света источника 3 и, следовательно, клинейному изменению выходного напряженияЦр преобразователя 5. Вышеописанные процессы будут повторяться при вхождении эпе 35 мента в новое устойчивое состояние,Нв фиг. 2 в качестве примера показаноположение выхоцных импульсов устройства6 и триггера 7 относкърцьйо момента конца пилы дпя пуншевого, третьего и шестого0 (поспеднего) устойчивых состояний (соответственно %-0 Ю 1-о 136-ьч-з, Зе-в ч Указанным устойчивым состоянием соответствует сдвиг фазы 9 р, Ч,Ясоответствующих импульсов относительно конца пилоф 5 образного напряжения,Для того, чтобы обеспечить равный запас устойчивости дпя всех равновесныхсостояний, зарядное устройство 8 выпопнено в виде генератора тока, благодаря чему0напряжение нв конденсаторе пикового детектора 1 возрастает . по линейному закону. ц Ь) О (О) + м, (,1) вход пикового детектора соединен с опорнымм входом устройства, нулевой вход триггера соединен с тактовым входом устройства, выход пикового детектора соединен со входом пицейного зарядного устрой-, :тва, выход которого соединен со входом :о пасуюшего каскада.На фиг. 1 показана структурная схема мцогоустойчивого эпемента; цв фиг. 2 временные диаграммы, поясцлющие его работу.Мцогоустойчивый элемент вкпючает в себя пиковый детектор 1, согпасуюший каскад 2, источник 3 света оптрона, фотоцрцемник 4 оптронв, пинейный преобраэоватець 5 сопротивление-напряжение, пороговое устройство 6, триггер 7, линейное зарядное устройство 8.Схема мцогоустойчивого элемента работает спедующим образом.Нв один иэ входов порогового устройства 6 поступает опорное пилообразное напряжение частоты , на второй вход порогового устройства подается уровень постоянного напряжения с линейного преобрвзоввтепя 5.1 епичина постоянного напряжения нв преобразователе 5 зависит от яркости свечения источника света оптрона 3, и характеристики выход-вход фотоприемника оптрона 4. Импульсы с выхода блока 6 поступают на вход установки единицы триггера 7 . Нв вход установки нуля этого же триггера подается опорное прямоугольное напряжение частоты ЪЦ Частотыи Щ условно когерентцы, Выходное напряжение триггера 7 поступает цв управляющийвход пикового детектора 1, разрешая или запрешая поступление на конденсатор детектора 1 опорного пилообразного напряжения частоты. К выходу пикового детектора подкпючено 4 зарядное устройство 8, производящее пинейцый заряд емкости, Выходное напряжение детектора 1 через каскад 2, снужаший для согласования по мощности детектора 1 и источника 3, поступает на источник 3 света оптрона.Выходное напряжение 05 преобрвзоватепя 5 поступает на второй вход устройства 6, где сравнивается с пилообразным напряжением частоты. На входе устройства 6 5 появпяется импульс 3 в тех случаях, когда становится. равнымтекущему значению пилообразного напряжения, Передний фронтимпульсаЦ 0 устанввпивает триггер 7 в единичное состояние. Нв время существования 55 и апря жен ия 0 конденсатор детектора 1 ока-" зывается подкцюченным к исчочнику пилообразного напряжения. В резупьтате этого конденсатор С пинейно разряжается с.помошью пилообразного напряжения до тех пор, пока 60 ц (О) - некоторое напряжение наконденсаторе 8 в момент,соотВетствуюший началупипообразного напряжения,оно не должно превышатьХ,603104 т - ток, вырабатываемый генератором тока,5Параметры пинейного зарядного устройства (коэффициент К) выбраны таким образом, чтобы за период частоты Т напряжение на конденсаторе не увеличилось более, чем на величину, соответствующую10половине единицы дискретности, Дпя нормапьной работы предлагаемого ОМУЭ необходимо, чтобы общий коэффициент передачи детектора 1, каскада 2, источника 3, фотоприемника 4, преобразователя 5 бып равенединице, бпагодаря чему поддерживаетсяравенство Г = 13 . Приведенное выражение справедпиво дпя отрезка времени, когдаключ пикового детектора разо кнут. 11 риего замыкании напряжение на конденсатореравно текущему значению пипообразногонапряжения, приложенного к конденсатору.Выходное сопротивление источника пипообразного напряжения достаточно мапо и впиянием зарядного устройства на выходное напряжение конденсатора в этом случае можнопренебречь. Предположим,что (О) таково,что равенство П =1 достигается в момент времени междуна и(а+1)-м импупьсами частоты Х (т=0,1,2, Х - номе- З 0ра импупьсов, спедуюшие от момента,соответствующего начапу пилообразного напряжения), Заметим, что нулевому устойчивому состоянию соответствует Я -йимпульс частоты,- му,состоянию - З 5(Я-) -ый импульс, а 1 ч -ному устойчивому состоянию - нулевой импульс частотыИ . Пороговая схема 6 срабатывает, триггер 7 перебросится в единичное состояниеи ключ блока 1 замкнется. К моменту появления (и+1) импульса напряжение на1 конденсаторе равно ц п-Ц.(о)"0 0 ч. К 70 45 С окончанием +1) -го импупьса триггер 7 установится в нулевое состояние, Равенство Ц=Ц нарушится, импульс 06 на выходе пороговой схемы упадет,до нуля, и кпюч блока 5 разомкнется. В этом случае нап 50 ряжение ча конденсаторе блока 1 при пТ Ф Ф 11 изменяется по закону Это уравнение с учетом (7) приводитсяк виду ХИ 1- -ОНайдем зависимость между и и начапьным напряжением цс 01 . Напряжение,и к концу периода Т становится равным на выходе порогового устройства 1 л 1 ожет появиться не ранее момента равенства напряжения Ч и пинейно уб.иваюшего пипообразного напряжения 0, онредепяемого по формуле (1).Обозначив черезмомент равенства этих напряжений, попу.чем( )+Й 1 (5 где Е - функция наибопьшего целого, содержащегося в аргументе (функция Литье), Момент С 1 находим из соотношения гДе оп, = МЫ 0, Т =ИТо Из выражений (4) (5), (6) попуч ем ьМ.Т 1+ - д- у т1 оЖИ ипи Х(Т) =1" - +Е(х(О (1)1+где Ж д ,- оЦъ -с МТо+ кт,оХ - безразмерная величина, характери;.буквшая напряжение на емкости пиково одетектора;Ж - безразмерный коэффициент, хрктеризующий скорость нарастания нп 1 п 1 жения на этой емкости.Выражение (7) явпяется уравнениемточечного преобразования величины Х ( О)в вепечину Х(Т), Это уравнение отражаетдинамику предлагаемого устройства и позволяет находить напряжение на конденсаторе в дискретные моменты времени, кртныпериоду Т,Вычислим по урвнению (7) вепичинув момент времени ь= 2 Т Х(2 т):1- +(Х (ММ1-М ХфТ): 1- - + ЕР- - Е(Ъ(0, (8)Жй ( МК1+Ж 1+ Х Если параметр Х выбрать иэ усповия603104 8 и учитывая то, что певая часть неравенства Е( 1 - ф +Ех(0 "-К(х(о. (О) Сопоставляя выражения (8), (б), (10) 1откуда ЖОпт. 10 откуда следует, что при 1 Т наступает стационарный режим и многоустойчивый элемент оказывается в одном из М возможных состояний равновесия.Таким образом, время установпения элемента в соответствующем дискретном состоянии не превышает периода 1= . 1,омер же этого состояния заВисит от вепичины;апРЯжениЯ Юс 10), НеРавенство (9) является необходимым условием при выборе параметра 2 С .Оценим область допустимых изменений начапьных условий, при которых многоустойчивый элемент остается в прежнем устойчивом состоянии.Дпя этого юложим 1 ЬХ-ур 15 что практически равно половине единицы25 дискретности, не приводят к изменению состояния элемента. Этим достигается повышение надежности работы многоустойчивого эпемента, 30 ф 1- + е л- )+е(ОПк), аИ кИ Для того, чтобы многоустойчивый элемент поспе вариации начальных условий остался в прежнем устойчивом состоянии, необходимо и достаточно выпопнение спедующе го соотношенияБ(1- - +Е,х(о)+М) =Е(х(О, условием чего является неравенство 45 11 +х ОЖМ1+ Ж) из которого получаем ЖИ ИИ1+ Ж1 ьх Ъ - (1- - )ИЦ 504+ Ж Последнее соотношение показывает, что обпасть допустимых изменений начальных усповий не зависит от того, в каком иэ55 возможных состояний находится многоустойчивый элемент, то есть все состояние эпемента равноценно с точки зрения устойчивости его работы.Еспи попожитепьные и отрицательные откпонения величины ЬХ равновероятны, то(9) всегда меньше единицы приходим к соотношению х (2.7 1 "- х (1), ( 1 1) х(о) = х(т)+ах,Из уравнения (7) имеем Х(1) = 1 - +Е(х(1)+У) = МЯ 1+Хпараметр Х целесообразно выбирать из условияопт,1 фФ ЯО Х При таком выборе параметра Ж областьдопустимых отклонений начальных условийопредепяется неравенством то есть любые изменения начального нанряжения на конденсаторе, не превышающиевеличины Формупа изобретения Многоустойчив й элемент, содержащий пиковый детектор и поспедоватепьно соединенные согласующий каскад, источник света оптрона, оптически соединенный с фотоприемником оптрона, соединенным через пинейный преобразователь сопротивление-напряжение с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с опорным входом устройства, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения надежности работы эпемента, в него введены триггер с раздельным запуском и пинейное зарядное устройство, причем единичный вход триггера соединен с выходом порогового устройства, а выход его - с управляющим входом пикового детектора, сигнальный вход пикового детектора соединен с опорным входом устройства, нулевой вход триггера соединен с тактовым входом .устройства, выход пикового детектора еоединен со входом линейного зарядного:устройства, выход которого соединен со входом согласующего каскада.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетепьство СССР % 422079, кп. Н 03 К 3/29, 1972.603104 П "Патент", г. Ужгород, уп. Проектна Фини Фт рПНИИПИ Заказ 1875/54 Тираж 1086 Подписное
СмотретьЗаявка
2341892, 05.04.1976
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8751
ПАВЛЮК ЭДУАРД ИЛЬИЧ, ПОГРИБНОЙ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЦЫРУЛЬНИК МАРАТ ПЕТРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H03K 3/29
Метки: многоустойчивый, элемент
Опубликовано: 15.04.1978
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-603104-mnogoustojjchivyjj-ehlement.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Многоустойчивый элемент</a>
Предыдущий патент: Генератор прямоугольных импульсов
Следующий патент: Формирователь импульсов
Случайный патент: Установка для очистки сточных вод автохозяйств