SU1230412A1 - Устройство дл контрол электронного блока - Google Patents

Description

(46) 30.05.90. Broji. № 20

(21)3560905/24-21

(22)05.03.83

(72) О.Н.Шаромет, А.В.Ковалевич

и С.Н.Львов

(53) 621.317.799 (088.8) (56) Патент США № 3988672,

324-158, 1976.:

США. Электронньш конструкции, 24, но брь 22, 1975, с. 128-132, рис.1. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО .БЛОКА, содержащее усилитель сигнала рассогласовани , вы-ход которого через датчик тока соединен с клеммой дл  подключени  контролируемого блока, два источника напр жени  установок по напр жению,первый компаратор, четьфе дифференциальных усилител , отличающеес   тем, что, с цепью повышени  точности и быстродействи , в него введены два источника напр жени  уставок по току, второй компараторj два коммутатора , причем каждый инвертирующий вход первого и второго дифференциальных усилителей через соответствующий источник напр жени  уставки по току соединен с векодом. усилител  сигнала рассогласовани , а пр мые их входы соединены с клеммой дп  подключени  контролируемого блока, казвдый неинвертируюший вход третьего и четвертого дифферен11 1альньгх усилителей через соответствующий источник напр жени  уставки по напр жению соединен с клеммой дл  подключени  общего вывода контролируемого блока, а инвертирующие их входы соединены с клеммой ,дп  подключени  контролируемого блока, выходы дифференциальных усилителей соединены с соответствующими входами первого коммутатора, два входа управлени  которого соединены с клеммами дл  подключени  блока управлени  , первый выход первого коммутатора соединен с первым входом втрого коммутатора и с инвертирующим входом первого компаратора, второй выход первого коммутатора соединен с вторым входом второго коммутатора и с неинвертирующим входом второго компаратора, третий выход первого комутатора соединен с третьим входом второго коммутатора, с неинвертирующим входом первого коютаратора и с инвертирующим входом второго компаратора , выходы компараторов соединены соответственно с управл ющи1 т входами второго коммутатора и с клеммами дд  подключени  средств контрол , выход второго коммутатора соединен с .входом усилител  сигнала рассогласовани .

1

Изобретешле относитс  к электронной технике и может быть использовано дл  контрол  параметров электронного блока по их входному току или входному напр жению.

Цель изобретени  заключаетс  в повышении точности и быстродействи  измерени  параметров электронного блока, определ емьк входным током или нат1р же1шем, и достигаетс  за счет сокращени  количества преобразователей в тракте выдачи тока или напр жени  на контролируемый блок.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 таблица состо ний элементов устройства на фиг. 3 - вольт-амперные характеристики устройства.

Устройство содержит усилитель 1 сигнала рассогласовани , соединенный выходом через датчик 2 тока с вьгоодом контролируемого блока 3, источники напр жений уставок по току f5 н напр жению 6,7, дифференциальные усилители 8-11, компараторы 12, 13, первый 14 и второй 15 коммутаторы . Инвертирующие входы дифференциальных усилителей 8,9 через источники 4, 5 напр жений уставок по току соединены с выходом усилител  1, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей 8,9 соединены с выходной клеммой устройства. Неинвертирующие входы дифференциальных усилителей lOjll через источники 6,7 напр жений уставок по напр жению соединены с общим выводом контролируемого блока 3, инвертирующие входы дифференциальных усилителей 10, 11 соединены с выводом контролируемого блока 3. Выходы дифференциальных усилителей 8-11 . соединены с входами первого коммутатора 14, два входа управлени  которого соединены с входами 16 и 17 управлени  устройства. Выходы.первого коммутатора соединены с входами второго коммутатора 15 и входами компараторов 12,13, соединенных вьгходами с входами управлени  второго комму-гатора 15 и выходами 18 и 19 сигналов контрол  устройства. Выход второго коммутатора соединен с входом усилител  1 сигнала рассогласовани .

Устройство работает следукйцим образом .

Независима от режима устройства дифференциальные усилители 8,9 усили вают сигналы разности действительных значений токов в цепи вывода контро30412 J

jmpyeMoro блока 3 и значений уставок соответственно источников 4,5 напр жений уставок по току, а дифференциальные усилители 10,11 усиливают , сигналы разности действительных значений нацр жений на выводе контролируемого блока 3 и значений уставок соответственно источников 6,7 напр жений уставок по напр жению. Режим }Q работы устройства определ етс  сравнением значений усиленных сигналов разности действительных значений токов и напр жений в цепи вывода контролируемого блока 3 и значений устаJE вок соответственно источников 4,5 напр жений уставок по току и источников 6,7 напр жений уставок по напр жению компараторами 12,13. Б зависимости от уровней логических сигналов на выходах компараторов в качестве усиленного сигнала отрицательной обратной св зи используетс  больший 1ти меньший из усиленных сигналов разности.

Возможные режимы работы устройства на фиг.1 иллюстрируютс  с прмощью таблицы на фиг.2.

В таблице прин ты следующие обоз30 начени :

1 - действительное значение тока в цепи вывода контролируемого блока 3; Uj - действительное значение 35напр жени  на выводе контролируемого блока 3; , и,, Ug - значени  напр жений источников 4 и 5 напр жений уставок по току;

40 и, и, - значени  напр жений источников 6,7 напр жений уставок по напр жению R - сопротивление датчика 2 тока.

Когда логические сигналы на входах 16,17 управлени  равны нулю, коммутатор 14 подключает на вход Х коммутатора 15 и общий вход компараторов 12 и 13 выход дифференциального усилител  11, усиливающего разность напр жений на выводе контролируемого блока 3 и источника 7 напр жений уставок по напр жению. Одновременно выходы дифференциальных усилителей 8 и

55 9 коммутатором 14 соедин ютс  соответственно с входами X и Х кокй татора 15 и другш-ш входами компаратоЛров 12 и 3, 1 Если вольт-амперна  характеристи|Ка КОН .ролируемого блока 31, f(U,,) удовлетвор ет условию , f (Uj ,/R, то выходной сигнал дифференциального усилител  1I меньше выходного сигнала дифференциального усилител  8 и больше выходного сигншш диф-ференциального усилител  9, наход щихс  в состо нии соответственно мак симального и минимального выходного сигнала из-за перегрузки по входам; ( и - 1,R) и (U,). При этом на выходах компараторов 12 и 13 устанавливаютс  сигналы Q О и Q 0. Под воздействием сигналов q 0ир,0 (см. таблицу) коммутатор 15 подключает к входу усилител  1 выход дифференциального усили тел  11, благодар  чему за1 1каетс  контур отрицательной обратной св зи по напр жению на выводе контролируемого блока 3, которое стабилизируетс  на уровне Uj U,, Когда вольт-амперна  характеристика контролируемого блока 3 такова, что 1 («3 ) то есть при Ug U,} (5- выходной сигнал дифференциального усилител  8 меньше выходного сигнала дифференциального усилител  I1, а на выходе компаратора 12 Q 1. Под действием сигналов компараторов 12 и 13 Q 1 и Q О (см. табп ау) коммутатор 15 соедин ет вход усилител  1 с выходом дифференциального усилител  8, благодар  чему замыкаетс  контур отрицательной обратной св зи по току Ij контролируемого блока 3, который стабилизируетс  на уровне I Uц/R2. При этом , то есть (,)K,,0. Если дл  вольт-аьшерной характеристики контролируемого блока 3 при Uj и, справедливо ,, то есть Кз(и5- IgR) О, то выходной сигнал дифференциального усилител  9 больше выходного сигнала дифференциального усилител  а на выходах компараторов 12 и 13 устанавливаютс  логические сигналы Q, О, Q, I. По действием сигиалов Q О, 12 Q 1 (см.таблицу) комм татор 15 соедин ет.вход усилител  1 с РЫХОдом дифференциального усилител  9, благодар  чему замыкаетс  коитур отрицательной обратной св зи по току Ij, который стабилизируетс  на уровне 1 US/R,. При этом U Ц,, то есть (,, . Таким образом, при задании на входы управлени  устройства иа фиг.1 сигналов управлени  С,. О и С ,, О возможны три состо ни : а) 5 , О, Q 0; б) Q, 1, Q, 0; в) Q,.0, Q, 1. Состо ние о V, Q 1 возможно , 7 только при неисправном устройстве, так как это означало бы, что выходной сигнал дифференциального усилител  П одновременно больше максимального уровн  сигнала дифференциального усилител  8 и меньше минимальногс Уровн  сигнала дифференциапьного усилител  9, что невозможно. При задании на входы 16 и 17 управлени  устройства сигналов С , 1 и С О (см.таблицу) коммутатор 14 соедин ет с входом Х„ коммутатора 15 и объединенными входами компараторов 12 и 13 выход дифференциального усилител  10. При этом работа устройства аналогична работе устройства,в режиме С, той разницей, что в режиме стабилизации напр жени  на выводе контролируемого блока 3 устанавливаетс  U U, а в режимах стабилизации тока U ; ,, На фиг. За представлены вольт-амперные характеристики устройства в режимах С, О, С 0( лини  Г и С 1, Cj О (ЛИНИЯ П) . Ив том, . ц в другом случае вольт-амперна  характеристика устройства представл ет собой ломаную линию из одного вертикального и двух горизонтальных отрезков , - В режиме С, 1 при любом значении С к входам Х и Х коммутато- . ра 15 с помощью коммутатора 14 подключаютс  выходы дифференциальных усилителей 10 и 11 соответсвенно, К входу Хо коммутатора 15 при С О подключаетс  выход дифференциального усилител  8, а при С I - выход дифференциального усилител  9. Если в режиме С О, С 1 при условии I. ные сигналы компараторов 12 и 13 Q О, (см. таблицу) , коммутатор 15 соедин ет с входом усилител  J обратной св зи выход Y., коммута тора J4, который соединен с выходом дифференциального усилител  8, В результате замыкаетс  контур отрицател ной обратной св зи по току 1, кото рый стабилизируетс  на уровне I ,.; Дл  контролируемого блока с вольт . амперной характеристикой, удовлетвор ющей условию Uj и при Ij ° Uj,/R.j, выходное напр жение дифференциального усилител  I1 больше выходкого напр жени  дифференциального усилител  8 и на выходах компараторов 12 и 13 устанавливаютс  сигна лы Q, 1, Qij 0. Под действием этих сигналов коммутатор 15 соединиет с входом усилител  1 выход Y коммутатора 1А, соединенйый с выходом дифференциального усилител  I1. В результате замыкаетс  контур отрицательной обратной св зи по напр жению Uj, которое стабилизируетс  на уровне Ug и. 1Три этом . Дл  контролируемого блока 3 с вольт-а№:ерной характеристикой,удовлетвор нщей условию U U при 1з « .f выходное напр жение дифференциального усилител  10 меньше выходного напр жени  дифференциальнего усилител  8, поэтому на выходах компараторов 12 и 13 устанавливаютс  сигналы Q О, , Q 1. Под действием этих сигналов коммутатор 15 соедин ет с входом усилите л  1 выход Y коммутатора 14, соединенный с выходом дифференциального усилител  10. В результате замыкает с  контур отрицательной обратной св зи по напр жению U, которое стабилизируетс  на уровне U;, U . При этом ,. Работа устройства в услови х сигналов на входах 16 и 17 управлени  С, 1, С 1 аналогична его работе в режиме С, О, С, 1 с той раэнидей , что в режиме стабилизации тока последний стабилизируетс  на уровне Ij ,. На фиг, 36 представлены вольт-амперные характеристики устройства на фиг,1 в режимах С О, С, 1 (ли ни  iTl) и С 1, С (лини  У). Вольт-амперна  характеристика устройства в этих режимах представл ет собой ломаную линию из одного горизонтального и двух вертикальных отрезков . Режим С О, Cj О иС 1, С О используют при контроле схем в режиме заданного напр жени . Напр жение на выходе контролируемого блока устанавливают с помощью одного из источников 6 ипи 7 напр жб;ни  кставок по напр жению, а граничные значени  контролируемых токов устанавливают с помощыр источНК1КОВ 4 и 5 напр жени  уставок по току. Устройство обеспечивает не только выдачу сигналов контрол  Q и Q , но и ограничение токов в цепи вывода контролируемой схемы уровн ми границ контрол .

Фиг. 2

r

9L.

V-lBi

ш ttt

Ol