PL57168B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.111.1969 57168 KI. 21e Zn 49fa, MKP GOlr rtiih CZYTELNIA UKD Urzedu PaUotfw^^po P<;U-lj ln I Twórca wynalazku: dr inz. Tadeusz Szweda Wlasciciel patentu: Zaklady Pomiarowo Badawcze Energetyki „Energo- pomiar", Gliwice (Polska) Elektroniczny uklad mnozacy dla periodycznie zmiennych napiec Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny, a w szczególnosci tranzystorowy uklad mnozacy, doko¬ nujacy operacji mnozenia dwóch par periodycznie zmiennych sygnalów i sumujacy iloczyny uzyskane z pomnozenia kazdej z par sygnalów wejsciowych przez siebie. Uklad dziala na zasadzie usredniania ciagu impulsów prostokatnych, modulowanych równoczesnie w szerokosci i amplitudzie, warto¬ sciami chwilowymi dwóch mnozonych przez siebie przebiegów napieciowych.W praktyce, a zwlaszcza w miernictwie, kontroli przemyslowej i telemetrii, czesto potrzebne jest uzyskiwanie w sposób ciagly sygnalu stalonapie- ciowego lub stalopradowego, proporcjonalnego do sumy iloczynów dwóch par napiec sinusoidalnie zmiennych. Przykladem moze byc pomiar mocy elektrycznej w ukladzie Arona. Znane sa w prak¬ tyce i uzywane przetworniki iloczynu dwóch pe¬ riodycznie zmiennych sygnalów napieciowych na napiecie stale, dzialajace na zasadzie usredniania ciagu modulowanych równoczesnie w szerokosci (czasie trwania) i amplitudzie prostokatnych im¬ pulsów elektrycznych.W celu otrzymania sumy iloczynów dwóch par periodycznie zmiennych napiec, stosuje sie dwa identyczne przetworniki i odpowiedni uklad sumu¬ jacy sygnaly wyjsciowe tych przetworników. Jed¬ na z wad takiego ukladu, powstalego z polaczenia dwóch przetworników jest wystepowanie uchybu bedacego suma uchybów przetwarzania kazdego 10 15 20 30 z obu przetworników. Inna wade takiego rozwia¬ zania stanowi zaleznosc uchybu sygnalu wyjscio¬ wego od katów przesuniecia fazowego kazdej z par sygnalów wejsciowych.Celem wynalazku jest uzyskanie ukladu wyko¬ nujacego operacje mnozenia na dwóch parach pe¬ riodycznie zmiennych sygnalów wejsciowych oraz sumowanie obu otrzymanych iloczynów z uchybem nie wiekszym niz uchyb jakim obarczony jest w tymze ukladzie wynik operacji mnozenia dokona¬ nej na dwóch tylko sygnalach wejsciowych.Zadanie wedlug wynalazku zostalo rozwiazane przez zastosowanie metody rozdzialu czasowego w procesie obróbki kazdej z obu par sygnalów wej¬ sciowych. Zadanie zrealizowane zostalo w ten spo¬ sób, ze w ukladzie skladajacym sie ze znanych, polaczonych z isoba ukladów: generatora taktu kwantowania, obcowzbudnego generatora napiecia piloksztaltnego, dwóch komparatorów, klucza tran¬ zystorowego i filtru usredniajacego, wyjscia obu komparatorów polaczone sa z odpowiednimi wej¬ sciami klucza tranzystorowego poprzez przelacznik elektroniczny, skladajacy sie z dwóch funktorów mnozenia logicznego i przerzutnika bistabilnego.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest, ze w przeciwienstwie do znanych ukladów tego typu, uchyb wypadkowy mnozenia dwóch par sygnalów wejsciowych i sumowania obu iloczynów nie jest wiekszy, niz uchyb uzyskiwany w przypadku mno¬ zenia tylko dwóch sygnalów wejsciowych. Inna 571683 57168 4 na wyjsciu przerzutnika bistabilnego 11 pojawiaja sie impulsy prostokatne, których szerokosc jest proporcjonalna naprzemian raz do wartosci chwi¬ lowej napiecia Vif drugi raz zas do wartosci chwi- 5 lowej napiecia U2.Impulsy te nastepnie sa podawane na wejscia funktorów mnozenia logicznego 12 i 13, na których drugie wejscia wchodza impulsy z przerzutnika bistabilnego 10. Dzieki zastosowaniu takiego ukla- 10 du polaczen, klucz tranzystorowy 14 dokonuje na¬ przemian co drugi takt kwantowania modulacji amplitudy zmodulowanych juz w szerokosci im¬ pulsów prostokatnych, odpowiednio raz wartoscia¬ mi auasi-chwilowymi napiecia U'lf drugi raz zas 15 wartosciami auasi-chwilowymi napiecia U'2.Z wyjscia klucza 14 impulsy, których powierzchnie sa proporcjonalne odpowiednio raz do iloczynu wartosci chwilowych napiec Ui i V\, drugi raz zas do iloczynu wartosci chwilowych U2 i U'2 sa 20 podawane na filtr usredniajacy 15.Filtr ten zamienia wyzej wspomniane impulsy na sygnaly stalonapieciowe, sumujac je równo¬ czesnie. Tak wiec w rezultacie opisanego procesu przetwarzania sygnalów, otrzymuje sie oa wyjsciu 25 filtru usredniajacego 15, stanowiacego równo¬ czesnie wyjscie ukladu mnozacego, sygnal stalo- napieciowy, bedacy suma dwóch iloczynów dwóch par napiec .sinusoidalnie zmiennych. zalete ukladu wedlug wynalazku stanowi stalosc uchybu przetwarzania, przy dowolnie duzych zmianach kata przesuniecia fazowego pomiedzy napieciami kazdej z par sygnalów wejsciowych ukladu.Uklad mnozacy wedlug wynalazku jest przed¬ stawiony schematycznie na rysunku, w przykla¬ dowym wykonaniu jako miernik mocy elektrycz¬ nej w ukladzie Arona.Uklad zawiera samowzbudny generator impul¬ sów prostokatnych 9, obcowzbudny generator na¬ piecia piloksztaltnego 5, dwa identyczne kompa- Tatory 3 i 4, dwa przesuwniki fazowe 1 i 2, cztery funktory mnozenia logicznego: 6, 7, 12 i 13, jeden funktor dodawania logicznego 8, dwa prze- rzutniki bistabilne 10 i 11, klucz tranzystorowy 14, filtr usredniajacy 15 i dwa transformatory napie¬ ciowe 16 i 17.Napiecie periodycznie zmienne UA i U2 sa poda¬ wane poprzez proste przesuwniki fazowe 1 i 2 typu RC na komparatory 3 i 4, porównujace chwilowe wartosci napiec V± i U2 z napieciem pi- loksztaltnym, wytwarzanym przez generator 5. Na wyjsciach komparatorów 3 i 4 uzyskuje sie w efekcie procesu porównania impulsy prostokatne, modulowane w szerokosci wartosciami chwilowymi napiec U± i U2. Obcowzbudny generator 5 jest periodycznie pobudzany impulsami prostokatnymi, wytwarzanymi przez generator samowzbudny taktu kwantowania 9.Zadaniem przesuwników fazowych 1 i 2 jest skompensowanie uchybów katowych, powstajacych w wyniku spadków napiecia na indukcyjnosciach rozproszenia transformatorów 16 i 17. Wyjscia z komparatorów 3 i 4 sa wlaczone na wejscia funktorów mnozenia logicznego 6 i 7, na których drugie wejscia sa podane przesuniete wzajemnie o 180° impulsy prostokatne o czestotliwosci powta¬ rzania dwukrotnie nizszej niz czestotliwosc taktu kwantowania, które to impulsy sa uzyskiwane z obu wyjsc przerzutnika bistabilnego 10.Dzieki zastosowaniu funktorów 6 i 7, bistabilny przerzutnik 11 jest pobudzany z wyjscia funktora 8 dodawania logicznego naprzemian raz sygnalem wyjsciowym komparatora 3, drugi raz zas sygna¬ lem wyjsciowym komparatora 4. W wyniku tego, PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektroniczny uklad mnozacy dla periodycznie zmiennych napiec, zwlaszcza przetwornik elek¬ trycznej mocy czynnej i biernej dla obwodów elektrycznych trójfazowych na napiecie stale, skla¬ dajacy sie z polaczonych z soba znanych ukladów: generatora taktu kwantowania, obcowzbudnego generatora napiecia piloksztaltnego, dwóch kom¬ paratorów, klucza tranzystorowego i filtru usred¬ niajacego, znamienny tym, ze wyjscia komparato¬ rów (3) i (4) polaczone sa z odpowiednimi wejscia¬ mi klucza tranzystorowego (14) poprzez przelacz¬ nik elektroniczny, skladajacy sie z dwóch funkto¬ rów mnozenia logicznego i przerzutnika bistabil¬ nego (10). 10 15 20 25 30 35 40KI. 21e, 36/02 57168 MKP G 01 r 10 I u 6 £ 3[ 1 C ]5 12 16 «/ rf \^« nf5 13 17 -*U, WJ/ i« * u; ff8 O 7 J [ ]2 Uf *U? PL