SU1646026A1 - Устройство дл управлени преобразователем посто нного напр жени в напр жение заданной формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  силовыми модул торами систем автоматики. Цель изобретени  - повышение точности воспроизведени  напр жени  . Устройство содержит тактовый генератор, распределитель импульсов, сигнальный вход которого соединен с выходом компаратора, а установочный - с выходом нуль-органа, вход которого  вл етс  входом устройства , дискриминатор перемодул ции ШИМ, триггерный блок и последовательно соединенные счетный триггер , фазовращатель и интегратор, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с входом нуль-органа, выход же компаратора соединен с первым входом дискриминатора перемодул ции ГОИМ, второй вход которого соединен с входом счетного триггера и выходом тактового генератора, причем выходы дискриминатора перемодул ции ШИМ соединены с первым и вторым входами распределител  импульсов и входами триггерного блока, выход которого соединен с управл ющим входом фазовращател . Цель достигаетс  благодар  переключению выходных каскадов в преобразователе в зависимости от глубины модул ции импульсного сигнала на выходе компаратора, при обеспечении плавного роста выходного сигнала устройства. 2 ил. ё (Л С5 4 сэ

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  силовыми модул торами в системах автоматики.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  о

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг„2 - диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные тактовый генератор 1, счетный триггер 2, фазовращатель 3, интегратор 4, компаратор 5, дискриминатор 6 перемодул ции DMM,

состо щий из двухканального коммутатора , который выполнен на двух элементах И 6-1 и 6-2, и двух счетчиков , собранных на триггерах 6-3, 6-4, 6-5 и 6-6, триггерный блок 7, состо щий из элемента ИЛИ 7-1 и Т-триггера 7-2 и нуль-орган 8„ Выходы дискриминатора 6 и нуль-органа 8 подключены к входам N-канальнагс распределител  9, состо щего из Г-раэр дного реверсивного регистра 9-1 сдвига, Г1 элементов ИЛИ 9-2 и (N-1) элементов И 9-3. Выходы распределител  9  вл ютс  выходами устройства, которые уп .8

равл ют работой последовательно включенных выходных каскадов 10 преобразовател . Выходы первого каскада 10-1 и последнего каскада 10-N подключены к входам демодул тора 11„

На фиг. 2 приведены диаграммы входного сигнала U устройства, и диаграммы сигналов Ui на выходах узлов устройства, индексы которых соответствуют позиционному номеру рассматриваемого узла,

Устройство работает следующим образом

При переходе входного сигнала U через ноль на выходе нуль-органа 8 вырабатываетс  короткий импульс, устанавливающий регистр 9-1 распределител  9 в исходное состо ние. Триггер 2 переключаетс  по каждому импульсу U1 генератора 1 и на его выходе Нормируетс  напр жение U2, которое поступает через Фазовращатель 3 на вход интегратора 4, на выходе которого Лормируетс  однопол рное пилообразное напр жение U4. На выход компаратора 5 бормируетс  сигнал U5 с широтно-импульсной модул цией (ШИМ), который передаетс  через распределитель импульсов (сигнал U9a) на вход первого выходного каскада 10-1. Усиленный выходным каскадом 10-1 импульсный сигнал поступает на вход демодул тора 11, выдел ющего на выходе преобразовател  низкочастотные составл ющие импульсного сигнала . Пока входной сигнал не превысит амплитуду пилообразного напр жени  U4 на выходах дискриминатора 6 сигналы отсутствуют. Это обеспечиваетс  тем, что тактовые импульсы U1

передаютс  поочередно на счетные и установочные входы триггеров 6-3 и 6-4 с Так как указанные импульсы приход т поочередно во врем  наличи  импульса и паузы на выходе компаратора 5, триггеры 6-5 и 6-6 не измен ют своего состо ни 

При превышении входным сигналом U амплитуды пилообразного напр жени  U4 во врем  импульса на выходе компаратора 5 на вход дискриминатора 6 поступают подр д два тактовых импульса U1, измен ющих состо ние триггера 6-5, что приводит к по влению на первом выходе дискриминатора 6 сигнала U6a, который передаетс  через элемент 7-1 на вход триггера 7-2 блока 7. В результате этого

е 10

15

20

25

6460264

триггер 7-2 переключаетс  и на его выходе формируетс  сигнал U7, и напр жение U4 на выходе интегратора линейно нарастает до удвоенной величины и в дальнейшем линейно измен етс  между уровн ми U4m и 2 U4m. Одновременно с этим импульс U6a с выхода дискриминатора 6 воздействует на первый вход распределител  9 и обеспечивает на его первом выходе наличие положительного потенциала сигнала U9a, а на второй выход (сигнал U96) через элементы 9-2 и 9-3 передаютс  импульсы U5 с выхода компаратора 5. И пока входной сигнал U имеет величину больше амплитуды U4m пилообразного напр жени  и меньше его удвоенной амплитуды, на выходе первого каскада 10-1 присутствует положительный потенциал, а на входе второго каскада 10-2 - широтно-мо- дулированный импульс. Благодар  последовательному соединению выходных каскадов по выходу, к входу демодул тора 11 прикладываетс  суммарный импульсный сигнал каскадов 10, что обеспечивает практически линейное преобразование входного сигнала.

При увеличении входного сигнала выше уровн  двойной амплитуды 2 U4m, на первом выходе дискриминатора 6 аналогичным образом формируетс  импульс , который измен ет Фазу выходного напр жени  Лазовращател  3 и приводит к увеличению напр жени  на выходе интегратора 4 до уровн  3U4m, При этом сигнал U6a с выхода дискриминатора 6 воздействует также и на вход распределител  9, обеспечива  прохождение сигнала с выхода компаратора 5 на вход третьего вы- ходкого каскада и формирование на выходах первых двух каскадов положительного напр жени . При дальнейшем увеличении уровн  входного сигнала будет происходить подключение следующих выходных каскадов при одновременном смещении уровн  пилообразного напр жени  на выходе интегратора 4.

При уменьшении входного сигнала ниже нижнего уровн  напр жени  U4, во врем  паузы в напр жении U5 на выходе компаратора на вход дискриминатора 6 с выхода тактового генератора 1 поступает два импульса U1 под30

35

40

45

50

55

р д, что приводит к по влению сигнала U66 на втором выходе дискриминатора 6. Напр жение U66 обеспечивает изменение фазы импульсного напр жени  на выходе фазовращател  3 и, следовательно, приводит к уменьшению уровн  пилообразного напр жени  U4 на выходе интегратора 4 и одновременному изменению состо ни  распределител  9С При этом выходной каскад с наибольшим номером, который был включен, отключаетс  полностью, а на вход следующего выходного каскада с меньшим номером поступает сигнал с выхода компаратора 5.

Таким образом, в устройстве отсутствуют нелинейные изменени  сигнала на входе компаратора, за счет чего исключаютс  искажени  выходного напр жени , св занные с переходом входного сигнала из одной зоны регулировани  в другую. Благодар  использованию информации о длительности импульсов сигнала компаратора в устройстве отпадает необходимость применени  отрицательной обратной св зи при обеспечении линейности преобразовани  входного сигнала. По этой причине искажени  выходного сигнала существенно снижаютс , что приводит к повышению точности воспроизведени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  преобразователем посто нного напр жени  в напр жение заданной формы, состо щим из N выходных каскадов, включенных последовательно, и демодул тора, подключенного к выходам первого и последнего каскадов, содержащее тактовый генератор, N-канальный распределитель , выходы которого использованы выходами устройства, сигнальный вход N-канального распределител  соединен с выходом компаратора, установочный вход - с выходом нуль-органа, вход которого соединен с первым входом компаратора и использован входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , оно снабжено счетным

   5

   0

   5

   триггером, Фазовращателем, интегратором , триггерным блоком, состо щим из последовательно включенных входного элемента ИЛИ и выходного Т-тригге- ра, и дискриминатором перемодул ции МИМ, содержащим первый и второй счетчики и двухканальный коммутатор, N- канальный распределитель содержит N JQ элементов ИЛИ, N-1 элементов И и N- разр дный реверсивный регистр сдвига, входы сдвига вправо и влево которого  вл ютс  первым и вторым входами распределител , его установочный вход - установочным входом распределител , причем каждый из выходов регистра сдвига соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, каждый 1-й (,2,...,N-1) выход регистра сдвига соединен с первым входом соответствующего элемента И,выход i-ro элемента ИЛИ, кроме первого, соединен с вторым входом (i-l)-ro элемента И,, выход i-ro элемента И  вл етс  (1+1)-м выходом распределител , первым выхо- дом которого  вл етс  выход первого элемента ИЛИ, вторые входы всех элементов ИЛИ соединены и  вл ютс  сигнальным входом распределител , пер- 0 вый выход двухканального коммутатора соединен со счетным входом первого и установочным входом второго счетчиков, второй выход двухканального коммутатора соединен со счетным 5 (входом второго и установочным вхо- |дом первого счетчиков, выходы счетчиков  вл ютс  первым и вторым выходами дискриминатора, управл ющий и сигнальный входы двухпозиционного 0 коммутатора  вл ютс  первым и вторым входами дискриминатора, выход тактового генератора соединен с вторым входом, дискриминатора и входом счетного триггера, выход которого через 5 фазовращатель и интегратор соединен с вторым входом компаратора, выход которого подключен к первому входу дискриминатора, первый и второй выходы которого соединены с входами триггерного блока и с первым и вторым входами распределител , а выход , триггерного блока соединен с управл ющим входом фазовращател .

   2U4U

   Редактор А.Лежнина

   Фиг 2

   Составитель В.Миронов Техред С.Мигунова

   Корректор Т.Палий