Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.VII.1970 60347 KI. 21 e, 13/00 MKP G 01 r, 13/00 UKD 621.317.75 Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jerzy Rychlik, mgr inz. Wieslaw Klem- bowski Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Uklad do wytwarzania napiecia piloksztaltnego o amplitudzie proporcjonalnej do sinusa i cosinusa kata polozenia punktu poruszajacego sie po okregu Przedmiotem wynalazku •Jest uklad do wytwarza¬ nia napiecia piloksztaltnego o duzej liniowosci i amplitudzie proporcjonalnej do sinusa i cosinusa kata polozenia punktu poruszajacego sie po okre¬ gu.Uklad bedacy przedmiotem wynalazku znajdzie zastosowanie w ukladach wytwarzajacych zobrazo¬ wanie radiolokacyjne typu P. Znanych jest wiele ukladów do wytwarzania napiecia piloksztaltnego o amplitudzie proporcjonalnej do sinusa i cosinusa kata polozenia punktu poruszajacego sie po okregu.Jednym z najczesciej spotykanych jest uklad, w którym zastosowano potencjometr drutowy z suwa¬ kiem obrotowym. Szczotka suwaka obraca sie po powierzchni plasko nawinietego uzwojenia poten¬ cjometru, zgodnie z ruchem punktu poruszajacego sie po okregu. Jezeli potencjometr zasilany jest na¬ pieciem stalym, to napiecie na suwaku zmienia sie zgodnie z sinusem kata polozenia punktu.Napiecie z suwaka potencjometru podawane jest na wejscie ukladu integratora, który uruchamiany jest pod wplywem impulsów wyzwalajacych. Dla bardzo malych czasów calkowania napiecie wejscio¬ we uwaza sie w przyblizeniu za stale. Na wyjsciu integratora uzyskuje sie w przyblizeniu napiecie li¬ niowo zmieniajace sie o amplitudzie proporcjonal¬ nej do sinusa kata polozenia punktu poruszajacego sie po okregu.Wada tego ukladu jest to, ze zastosowany w nim potencjometr z obrotowym suwakiem jest elemen- 10 25 30 tern o malej niezawodnosci, co wynika z istnienia obrotowych styków slizgajacych sie po powierzchni uzwojenia.Innym znanym ukladem jest uklad wytwarzania napiecia piloksztaltnego przy pomocy selsyna sin/cos.Napiecie piloksztaltne podawane jest na uzwojenie rotora selsyna, który obraca sie synchronicznie z punktem poruszajacym sie po okregu. Na uzwoje¬ niach stojana selsyna indukuja sie napiecia pilo¬ ksztaltne o amplitudach w przyblizeniu proporcjo¬ nalnych do sinusa i cosinusa kata polozenia rotora.Ze wzgledu na to, ze selsyn przedstawia soba w pierwszym przyblizeniu czlon rózniczkujacy rzeczy¬ wisty, napiecia te ulegaja odksztalceniu. Aby zmniej¬ szyc ten wplyw, stosuje sie w petli ujemnego sprze¬ zenia zwrotnego integratora zahamowany selsyn tego samego typu. Wada tego ukladu jest koniecz¬ nosc stosowania drugiego selsyna, który jest ele¬ mentem powiekszajacym wymiary i ciezar calego ukladu.Istota wynalazku polega na tym, ze w integrato¬ rze ze wzmaniaczem operacyjnym jako wtórnikiem, sterujacym uzwojenie rotora selsyna sin/cos obraca¬ jacego sie synchronicznie z punktem poruszajacym sie po okregu, wlaczony jest dodatkowy obwód ujemnego sprzezenia zwrotnego pomiedzy wejsciem odwracajacym faze a wyjsciem wzmacniacza opera¬ cyjnego, skladajacy sie z szeregowo polaczonych dwóch oporników, do których równolegle dolaczony jest kondensator oraz z kondensatora wlaczonego 6034760347 pomiedzy oporniki a mase ukladu, dzieki czemu uzy¬ skuje sie skompensowanie niekorzystnych wlasnosci czestotliwosciowych uzytego selsyna.Przyklad wykonania ukladu wedlug wynalazku zostal pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schemat ukladu, wedlug wynalazku, fig. 2 uproszczone wykresy przebiegów napiec w niektó¬ rych punktach ukladu, a fig. 3 przedstawia inny przyklad wykonania ukladu wedlug wynalazku.Wykres z fig. 2 zmian kata a polozenia rotora sel¬ syna 5 przedstawiono przykladowo jako zaleznosc liniowa od czasu. Wykres a przedstawia przebieg impulsów wyzwalajacych uklad w funkcji czasu.Wykres c przedstawia przebieg w czasie odksztal¬ conego napiecia na wyjsciu 4 wzmacniacza W. Wy¬ kresy e i d przedstawiaja przebiegi w funkcji cza¬ su napiecia wyjsciowego ukladu na jego wyjsciach 6 i 7 uzwojen stojana selsyna S.W ukladzie Wedlug wynalazku wzmacniacz W posiada wejscie 2 nieodwracajace faze i wejscie 3 odwracajace faze. Miedzy wejscie 3 a wyjscie 4 wzmacniacza operacyjnego W, wlaczony jest obwód ujemnego sprzezenia zwrotnego II, stanowiacy o no¬ wosci wynalazku. Obwód ten sklada sie z szerego¬ wo polaczonych oporników: drugiego R2 i trzeciego R3, równolegle do których jest dolaczony konden¬ sator C3 oraz z kondensatora C2 wlaczonego mie¬ dzy oporniki R2 i R3 a mase ukladu.Natomiast obwód integratora I jest wlaczony mie¬ dzy wejscie 2 wzmacniacza W a jego wyjscie 4.Obwód tego integratora, w którym wzmacniacz W spelnia role wtórnika, zlozony jest z klucza dwusta¬ nowego K sterujacego cyklem pracy integratora, elementów stalej czasu Rl i Cl oraz elementów pe¬ tli sprzezenia integratora R4 i C4. Pomiedzy zródlo napiecia E okreslajace nachylenie wytwarzanego przebiegu a mase wlaczone sa polaczone ze soba szeregowo oporniki R4 i Rl oraz klucz K, do któ¬ rego jest równolegle dolaczony kondensator Cl. Wej¬ scie 2 nieodwracajace faze wzmacniacza W jest do¬ laczone do wspólnego punktu, do którego sa dola¬ czone kondensator Cl i opornik Rl. Kondensator C4 stanowiacy petle sprzezenia zwrotnego integratora z wtórnikiem wlaczony jest pomiedzy wyjscie 4 wz¬ macniacza W a punkt 5 miedzy opornikami Rl i R4.Do wyjscia 4 wzmacniacza W dolaczone jest uzwoje¬ nie rotora selsyna sin/cos S. Konce 6 i 7 uzwojenia stojana selsyna S stanowia dwa wyjscia ukladu be¬ dacego przedmiotem wynalazku.W stanie ustalonym klucz K jest w stanie zwar¬ cia a kondensator Cl jest rozladowany. Na wyjsciu 4 wzmacniacza W napiecie jest bliskie zera, gdyz wzmacniacz posiada zwarte wyjscie z wejsciem od¬ wracajacym faze poprzez oporniki: drugi R2 i trzeci R3. W wyniku tego wzmocnienie napieciowe mie¬ dzy wejsciem nie odwracajacym faze a wyjsciem wynosi dla pradu stalego ,,+il".Impuls wyzwalajacy podany na klucz K powodu¬ je jego przejscie w stan rozwarcia na czas trwania tego impulsu. Kondensator Cl zaczyna sie ladowac z baterii E poprzez oporniki: pierwszy Rl i czwarty R4. Przebieg ten przenoszony jest przez wzmacniacz W ze znieksztalceniem wynikajacym z doboru war¬ tosci elementów R2 i R3, C2 i C3, stanowiacych obwód II ujemnego sprzezenia zwrotnego. Przebieg z wyjscia 4 wzmacniacza W przenosi sie przez uklad rózniczkujacy skladajacy sie z elementów R4, C4 do punktu 5 pomiedzy opornikami R4 i Rl, tak ze dalsze ladowanie kondensatora Cl odbywa sie w 5 przyblizeniu stalopradowo, dzieki temu, ze spadek napiecia na oporniku pierwszym Rl pozostaje staly.Stala czasu R4 C4 jest dobrana jako równa w przy¬ blizeniu stalej czasu R2 C3. Wskutek tego jest skom¬ pensowany w ukladzie integratora, wplyw obwodu 10 II na odksztalcenie przebiegu na wyjsciu 4 wzmac¬ niacza W.Dla dostatecznie duzych czestotliwosci obwód mie¬ dzy wejsciem 3 odwracajacym faze a wyjsciem 4 przedstawia soba czlon rózniczkujacy rzeczywisty o 15 stalej czasu R2 C3. Zastosowanie czlonu rózniczku¬ jacego imitujacego wlasnosci czestotliwosciowe sel¬ syna w petli ujemnego sprzezenia zwrotnego powo¬ duje to, ze przy odpowiednim doborze wartosci ele¬ mentów R2, C2, R3, C3 w petli ujemnego sprzezenia 20 zwrotnego zaleznie od typu zastosowanego selsyna sin/cos, uzyskuje sie w ukladzie wedlug wynalazku na uzwojeniach stojana selsyna S przebiegi napiecia piloksztaltne przedstawione na wykresach e i d o duzej liniowosci i amplitudzie proporcjonalnej do si- 25 nusa i cosinusa kata a polozenia rotora selsyna S.W przykladzie wykonania ukladu wedlug wyna¬ lazku przedstawionym na fig. 3 pomiedzy zródlo na¬ piecia E i opornik Rl stanowiacy wraz z kondensa¬ torem Cl o stalej czasu integratora wlaczona jest 30 dioda D spolaryzowana w kierunku przewodzenia przez napiecie E. Natomiast'kondensator C4, stano¬ wiacy petle sprzezenia zwrotnego w integratorze z wtórnikiem, jest wlaczony pomiedzy koniec opor¬ nika Rl, do którego dolaczona jest dioda D a wyj¬ scie dodatkowego wzmacniacza A d wzmocnieniu „+1", dolaczonego do wejscia 3 odwracajacego fa¬ ze wzmacniacza operacyjnego W. Zasada dzialania tej odmiany ukladu przedstawionej na fig. 3 jest taka sama jak ukladu z fig. 1, i uzyskane przebiegi wyjsciowe e i d sa identyczne. PL