SU1217478A1

SU1217478A1 - Многофазный генератор сигналов инфранизких частот

Info

Publication number: SU1217478A1
Application number: SU843817847A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Соловьев; Игорь Валерьянович Сениковский; Геннадий Семенович Селезнев; Александр Владимирович Чесноков
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-03-15

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и электротехнике и может использоватьс дл управлени в регулируемых электроприводах переменного тока. Обеспечиваетс стабильность частоты выходных сигналов. Напр жение генератора 1 периодических сигналов (гПС) через N управл емых ключей 2 поступает на соответствующие элементы пам ти 10, С элементов пам ти 10 напр жение через повторители напр жений 11 поступает на выход. Импульсы управл емого генератора 3 поступают на распределитель 4 импульсов. Управл емые ключи 2 по очереди открываютс импульсами с распределител 4 импульсов. Напр жение ГПС 1 поступает также через усилитель-ограничитель 9 и первый преобразователь 5 период - напр жение (ППН ) на первый дифференциальный усилитель (ДУ ) 7. С одного из выходов распределител 4 импульсы поступают на счетный триг- гер 12. Импульсы напр жени со счетного триггера 12 поступают через второй ППН 6 на инвертирующий вход ДУ 7, С его выхода напр жение пода (Л

Description

етс на второй ДУ 8, на другой вход которого поступает управл ющее напр жение . Б завиеимости от пол рности управл ющего напр жени и разносI

Изобретение относитс к радиотехнике и электротехнике и может быть использовано.в качестве управл ющего устройства в регулируемых злектропри водах переменного тока.

Цель изобретени - повьшение стабильности частоты выходных сигналов .

На чертеже представлена структурна электрическа схема многофазного генератора сигналов инфранизких частот .

Многофазный генератор сигналов инфранизких частот содержит генератор 1 периодических сигналов, N управл емых ключей 2, управл емый генератор 3 пр моугольных импульсов, распределитель 4 импульсов, первый и второй преобразователи 5 и 6 период - напр жение, первый и второй дифференциальные усилители 7 и 8, усилитель-ограничитель 9, N элементо пам ти 10, N повторителей напр -. жени 11 и счетный триггер 12.

Многофазный генератор сигналов инфранизких частот работает следующим образом.

Генератор 1 формирует периодически измен ющеес напр жение с частотой f, форма которого соответствует требуемой форме выходного напр жени всего устройства. Усилитель-ограничитель 9 формирует из этого напр жени последовательность пр моуголь- ньт импульсов напр жени с длительностью равной периоду Т/, выходного напр жени генератора 1. При поступлении этой последовательности импульсов на вход первого преобразовател З, на его выходе возникает посто нно напр жение, пр мо пропорциональное их длительности

Ц к, TT,

(Огде и - выходное напр жение первого преобразовател 5;

1217478

ти между частотой IT1C 1 и упрапл е- мого генератора 3, выдел емой ДУ 7, измен етс частота импульсов управл емого генератора 3. 1 ил.

Т - период выходного напр жени генератора 1;

К - коэффициент пропорциональности между периодом выход- ного напр жени генератора 1 и выходным напр жением первого преобразовател 5.

Управл емый генератор 3 формирует

последовательность коротких пр моугольных импульсов напр жени с частотой N- Tj, которые поступают на вход распределител 4 импульсов. На его выходах возникают N последователь .иостей коротких пр моугольных импульсов с частотой f и смещенных одна относительно другой на угол /N . Эти импульсы поступают на управл ющие входы соответствующих N управл емых

ключей 2 и поочередно открывают их. На каждом из N элементов пам ти 10 устанавливаетс напр жение, величи- на и пол рность которого равны величине и пол рности вьпсодного напр жени генератора 1. Эти напр жени на элементах пам ти 10, а также напр жени на выходах повторителей напр жени 11, остаютс неизменными до следующего включени соответствующего управл емого ключа 2. Включение управл емых ключей 2 осуществл етс через интервалы времени 2-/ , где Т 2. - период импульсов на выходах распределител 4 импульсов. Поэтому

при значении частоты управл емого генератора 3 пр моугольных импуль- сов f, отличающейс от частоты генератора 1 периодических сигналов f, не более чем на (1-5)%, на выходах повторителей напр жени 11 возникают N напр жений с частотой |f(j.. и смещенных друг относи- тельно друга по фазе на угол /м . Амплитуда и форма этих напр жений

совпадает с амплитудой и формой выходного напр жени генератора 1 периодических сигналов.

3

Одновременно с одного из выходов распределител А импульсов короткие пр моугольные импульсы напр жени поступают на вход счетного триггера 12. С его выхода пр моугольные импульсы напр жени с длительностью Тд подаютс на вход второго преобразовател 6. На его выходе возника посто нное напр жение пр мо пропорциональное их длительности

и, К 2 т,

(2)

где выходное напр жение второго преобразовател 6;

Т - период коротких пр моугольных импульсов на выходе управл емого генератора 3;

KI - коэффициент пропорциональности между периодом коротких пр моугольных импульсов на выходе управл емого генератора 3 и выходным напр жением второго преобразовател 6.

При отсутствии управл ющего напр жени и у частоты генератора 1 и управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов равны f f. Если преобразователи 5 и 6 одинаковы, т.е. К К, то напр жение на их выходах также равны. При одинаковой, например, положительной пол рности этих напр жений выходное напр жение первого дифференциального усилител

7и, соответственно, выходное напр жение второго дифференциального усилител 8 равны нулю.

Допустим, что вход устройства (иеинвертирующий вход второго диф- ференциального усилител ) подано управл ющее напр жение Uy положительной пол рности, соответствующее некоторому значению частоты f выходного N-фазного сигнала. На выходе второго дифференциального усилител

8по вл етс напр жение положительной пол рности и частота управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов возрастает. Выходное напр жение второго преобразовател 6 уменьшаетс , и на инвертирующий вход второго дифференциального усилител 8 поступает напр жение положительной пол рности

Uj Kj (U - и.

(3)

17478

где и - выходное напр жение первого дифференциального усилител 7;

Kj - коэффициент усилени перво- 5 го дифференциального усилител 7.

Напр жение на выходе второго дифференциального усилител 8 уменьшаетс и равно 10

и/,- ),, (А)

где 1/ц- выходное напр жение второго дифференциального усилител

15 8;

К i, - коэффициент усилени второго дифференциального усилител 8. Частота управл емого генератора 3

20 пр моугольных импульсов уменьшаетс и на выходах N-фазного генератора инфранизких частот частота электрического сигнала пр мо пропорциональ- на величине выходного напр жени ис-25 точника управл ющего напр жени Uy, При увеличении час тоты управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов , например, из-за изменени температуры, выходное напр жение

30 второго преобразовател 6 уменьшает - с . Возрастает напр жение положительной пол рности на выходе первого дифференциального усилител 7. Это приводит к увеличению выходного напр жени второго дифференциального усилител 8 и к изменению его пол рности на отрицательную. Частота управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов уменьшаетс , а частота N- фазного генератора инфранизких частот становитс равной заданной, С уменьшением частоты управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов все происходит наоборот,

45 При увеличении частоты генератора 1 периодических сигналов уменьшаетс выходное напр жение первого преобразовател 5, Возрастает напр жение положительной пол рности на

50 выходе второго дифференциального уси- лител 8, частота управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов увеличиваетс . Частота N-фазного генератора электрических сигналов

55 инфранизких частот устанавливаетс равной заданной, С уменьшением частоты генератора 1 периодических сигналов работа устройства по стабили35

40

эации частоты f его выходного сигнала носит обратный характер.

Вследствие регулировани частоты N-фазного генератора электричес- ких сигналов инфранизких частот по отклонению от заданной, заключающегос в поддержании необходимой разности частот генератора 1 периодических сигналов и управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов путем изменени частоты последнего , повьшаетс стабильность частоты всего устройства при воздействии температуры и других факторов. Этомт способствует также применение преобразователей 5 и 6 дл измерени частот генератора 1 периодических сигналов и управл емого генератора 3 пр моугольных импульсов. Характеристика преобразовани преобразователей 5 и 6 носит гиперболический характер и на рабочем участке обладает высокой крутизной, позвол ющей повысить чувствительность на отклонение его частоты от заданной. Повышение стабильности частоты N-фазного генератора электрических сигналов инфранизких частот позвол ет использовать его в радиотехнических устройствах , электронных приборах, в регулируемых электроприводах переменного тока со статическими преобразовател ми частоты, а также дл исследовани динамических свойств систем автоматического управлени .

Claims

Формула изобретени

Многофазньй генератор сигналов инфранизких частот, содержащий генеСоставитель Н. Матвиенко Редакторши. Воловик Техред Т.Дубинчак Корректор М. Самборска

Заказ 1030/И Тираж 818 Подписное ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ратор периодических сигналов, последовательно соединенные управл емый генератор пр моугольных импуль- ,j сов и распределитель импульсов, а также N цепей, кажда из которых содержит последовательно соединенные управл емый ключ, элемент пам ти и повторитель напр жени , при 10 этом выход генератора периодических сигналов подключен к сигнальным входам N управл емых ключей, управл ющие входы которых подключены к соответствующим выходам распределител 15 импульсов, отличающийс тем, что, с целью повышени стабильности частоты выходных сигналов, в него введены первый и второй дифференциальные усилители,, последователь- 20 но соединенные усилитель-ограничитель импульсов, вход которого подключен к выходу генератора периодических сигналов, и первый преобразователь период - напр жение, а также 5 последовательно соединенные счетный триггер, вход которого подключен к одному из выходов распределител импульсов , и второй преобразователь период - напр жение, при этом выхо30 ды первого и второго преобразователей период - напр жение подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам первого дифференциального усилител , выход ко5 торого подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилител , неинвертирующий вход которого вл етс входом управл ющего напр жени , а выход второго дифферен0 циального усилител подключен к входу управл емого генератора пр моугольных импульсов.