SU1495821A2

SU1495821A2 - Развертывающий усилитель

Info

Publication number: SU1495821A2
Application number: SU874343742A
Authority: SU
Inventors: Леонид Игнатьевич Цытович
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-07-23

Abstract

Изобретение относитс к усилительным устройствам, работающим в режиме автоколебаний с широтно-импульсным преобразованием сигнала. Целью изобретени вл етс повышение надежности. Развертывающий усилитель содержит первый и второй сумматоры 1 и 2, интегратор 3, релейные элементы 4₁ ... 4_N, (N + 1)-й релейный элемент 5, вход 6 и выход 7. Работа усилител основана на существовании режима автоколебаний в контуре: первый сумматор 1, интегратор 3, один из релейных элементов 4_I, второй сумматор 2. В зависимости от величины сигнала на входе 6 происходит включение в работу соответствующего релейного элемента в зависимости от величины его порога срабатывани . 3 ил.

Description

0-Xl)-

(Л

цэ

СП

00

ю

N)

3 14

Изобретение относитс к усипительным устройствам, раё отающим в режиме автоколебаний с пгаротно-импульсньзм преобразованием сигнала, и вл етс усовершенствованием развертывающего усилител по авт. св. К 1183988. ; Целью изобретени вл етс поЕъпие- ;ние надежности.

На фиг. изображена функционап:ьна схема развертывающего усилител ; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы сиг- налов.

: Развертывающий усилитель содержит первый 1 и второй 2 сумматоры, ин:тег;ратор 3, п релейных элементов 4,,,., :4|,, (п+1)-й релейный элемент 5, вход ;6 и выход 7.

На фиг.2 и 3 обозначены: X(t) i сигнал на входе 6; Y,q(t) - выходной ; сигнал интегратора 3; Y,p , (t), ), ;Yp5(t) - выходные сигналы релейных ; элементов 4;,, 4 i2 и 4 соответственно; lYpjCt) - вькодной сигнал Jn+l)-ro ре- лейного элемента 5; Y gj,,(t) - сигнал : на выходе 7; tf, t - интервалы раз- ; вертывающего преобразовани ; t.j - моменты времени изменени уровней сигналов .

Развертывающий усилитель работает :следующим образом.

Первый 1 и второй 2 сумматоры имеют единичный коэффициент передачи.

Релейные элементы 4

19

. ,.4,, и 5 имёют неинвертирующую характеристику и пороги срабатывани IB.;. Их выходной сигнал мен етс дискретно в пределах

-А г

Рассмотрим случай, когда п 1,

т.е. имеютс релейный элемент 4. ос новной и (п+1)-й релейньй элемент 5. Считаем, что пороги переключени этих релейных элементов удовлетвор ют условию I D , 1 I В..

Кроме того, выходной сигнал ре- лейного элемента 4:., мен етс в пределак А/3, а сигнал на выходе ()-го релейного элемента 5 может принимать значени 12А/3.

При включении релейные элементы принимают произвольные, например, положительные состо ни (фиг.26, в), Выходной сигнал интегратора 3 нарастает в отрицательном направлении (фиг.2а) и приводит к последовательному переключению релейного элемента 4 и (п+1)-го релейного элемента 5 (фиг, 26, в, моменты t и t-j).

После изменени знака сигнала выходе 7 (фиг.2г) происходит смена направлени развертывающего преобразовани и релейные элементы 4 и 5 последовательно переход т в положи - тельное состо ние (фиг.2а, б, в). При этом на выходе 7 формируетс ступен- чатьй сигнал со средним нулевым значением .

Предположим, что в момент t о сигнал на входе 6 прин л значение X(t) f. А/3. Тогда в интервал времени t и t(фиг.2г) выходной сигнал интегратора 3 измен етс под действием разности сигналов на входе 6 и выходе 7, а в интервале под действием суммы этих напр жений. В результате за период автоколебаний посто нна составл юща импульсного сигнала на выходе 7 достигает величины, пропорциональной сигналу на входе 6.

Таким образом, при указанном выше значении сигнала на входе 6 и на выходе 7 фop fflpyютc ступенчатые импульсы , последовательно проход щие первую и вторую модул ционные зоны.

Считаем, что в момент t сигнал на входе 6 удовлетвор ет условию (фиг.2г)

А X(t)

А 3

Тогда в момент tj (фиг.2в) (п+1)-й

релейный элемент.5 переходит в статическое состо ние, а сигнал на выходе 7 (фиг.2г) начинает формироватьс во второй J oдyл циoннoй зоне за счет автоколебаний в тракте релейного эле- ,мента 4-J (фиг.2а, б).

Среднее значение импульсов на вы- .коде 7 пропорционально сигналу на входе 6.

Предположим, что в момент t знак сигнала на входе 6 изменилс на про- тивоположньй (фиг,2г), причем

-А X(t) -С-А/3.

Тогда в момент t (фиг.2в) релейный элемент 5 переключитс в статическое положительное состо ние, а сигнал на выходе 7 (Лиг.2г) будет формироватьс во второй модул ционной зо не второго квадранта статической характеристики вход - выход.

. Pacc ютpим работу при трех релей- №1х элементах 4 -г 4 з и дополнительном релейном элементе 5.

Считаем, что выходные сигналы релейных элементов , Измен ютс в пределах ±0,2А, а выходной сигнал (п+1)-го релейного элемента 5 мен етс в пределах tO,4A.

После последовательной в моменты

-г , ментов 4

t- ориентации релейных элеориентируютс в положительное состо ние , а на выходе 7 формируетс кратковременный всплеск выходного н пр жени , имеющего максимальную вел чину А. Затем в момент t, (фиг.Зв) сигнал на выходе 7 переходит в тре- модул ционную зону. После ув личени (по модулю )уровн входного 10 сигнала (фиг.Зе, t t 4) после переключени релейного элемента 4 г (фиг.Зв, t t у) сигнал-на выходе будет формироватьс в третьей модул ционной зоне второго квадранта ст тичесГкой характеристики.

По сравнению с известным устройс вом предлагаемый развертывающий уси литель имеет более низкую динамичес кую точность 13-за мгновенных вспле

,...,4 (фиг.За, б, в, г) в системе возникает режим устойчивых автоколебаний. Выходные сигналы ре- лейньк элементов 4, 4 и дополнительного релейного элемента 5 взаимно компенсируютс , а сигнал на выходе 7 мен етс дискретно в пределах первой модул ционной эоны (фиг.Зе).

В момент.±4 (фиг.Зе) 0,(t) 0,2А, поэтому в момент t п+О-й релейный элемент 5 переключаетс в статическое состо ние - 0,4А (фиг..20 ков амплитуды выходных импульсов в

15

ориентируютс в положительное состо ние , а на выходе 7 формируетс кратковременный всплеск выходного напр жени , имеющего максимальную величину А. Затем в момент t, (фиг.Зв) сигнал на выходе 7 переходит в тре- модул ционную зону. После увеличени (по модулю )уровн входного 0 сигнала (фиг.Зе, t t 4) после переключени релейного элемента 4 г (фиг.Зв, t t у) сигнал-на выходе 7 будет формироватьс в третьей моду - л ционной зоне второго квадранта ста- тичесГкой характеристики.

По сравнению с известным устройством предлагаемый развертывающий уси- литель имеет более низкую динамическую точность 13-за мгновенных всплес0 ков амплитуды выходных импульсов в

5

Это вызывает всплеск амплитуды на выходе 7 до максимального значени - А (фиг.Зе). Затем после переключени в момент времени t релейного элемента уВ состо ние 0,2А (фиг.За, в) сигнал на выходе 7 возвращаетс в требуемую ((вторую) модул ционную эону (фиг.Зе) .

Когда (t) 0,6А (фиг.З t в t,,), система переходит в третью модул ционную зону (Лиг.Зе), так как релейный элемент 4jB момент t (фиг.Зв) возвращаетс в отрицательное состо ние .

Если сигнал на входе 6 мен ет знак (фиг.Зе, t tg) и равенЧ),6А X(t) .г:--0,2А, в момент t , t|,, t , (фиг.За,в, г, д) релейные элементы 4,2 э (n+l)-и релейный элемент 5

5

0

5

моменты времени изменени уровн или знака сигнала на входе 6. Однако в статическом режиме характеристики одинаковы с устройством прототипа. Следовательно, предлагаемый развертывающий усилитель характеризуетс более высокой надежностью, так как в его составе содержитс меньшее число релейных элементов.

Claims

Формула изобретени

Развертывающий усилитель по авт. св. № 1183988, отличающий- с тем, что, с целью повышени надежности , в него введен (п+О-й релейный элемент, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход подключен к соответствующему входу сумматора.

{ Of

a 6

-«

5 0

1

:i

ifftsfl)

is

8 Q

I

J

LTLT

Hhfd}

.

I