SU450350A1

SU450350A1 - Electronic relay

Info

Publication number: SU450350A1
Application number: SU1903513A
Authority: SU
Inventors: Алфей Михайлович Кувшинов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6234
Priority date: 1973-04-09
Filing date: 1973-04-09
Publication date: 1974-11-15

Description

Реле предназначено дл преобразовани и измерени характеристик электрических сигналов и может быть использовано в устройствах автоматики дл преобразовани переменного входного напр жени в релейный выходной сигнал.The relay is designed to convert and measure the characteristics of electrical signals and can be used in automation devices to convert a variable input voltage to a relay output signal.

Известны электронные реле, содержащие выпр митель, фильтр и пороговое устройство. На порог срабатывани таких реле большое вли ние оказывают утечки электролитических конденсаторов фильтра, которые приходитс примен ть при низких частотах с целью уменьшени веса и габаритов реле. Кроме того , известные реле имеют малый диапазон уровней срабатывани , которые можно установить , и низкую чувствительность.Electronic relays are known that contain a rectifier, a filter, and a threshold device. The trigger threshold of such relays is greatly affected by leakage of electrolytic filter capacitors, which have to be applied at low frequencies in order to reduce the weight and size of the relay. In addition, the known relays have a small range of trigger levels that can be set and low sensitivity.

Целью изобретени вл етс повышение стабильности и расширение функциональных возможностей электронного реле. Это достигаетс тем, что в электронное реле введены пороговое устройство на дифференциальном усилителе и транзистор. Каждый вход порогового устройства через фильтр низких частот соединен с одним из диодов выпр мител среднего значени и через резистор - с источником опорного напр жени . Входы дифференциального усилител объединены через защитные диоды, а конденсаторы фильтра низких частот подключены к одному полюсу источника опорного напр жени . База транзистора через другой фильтр низких частот соединена с выходом порогового устройства, эмиттер - с земл ной шиной, а коллектор через резистор - с одним из входов операционного усилител .The aim of the invention is to increase the stability and enhance the functionality of the electronic relay. This is achieved by introducing a threshold device on the differential amplifier and a transistor into the electronic relay. Each input of the threshold device is connected to one of the average-value rectifier diodes through a low-pass filter and to a voltage source through a resistor. The inputs of the differential amplifier are connected via protective diodes, and the low-pass filter capacitors are connected to the same pole of the voltage source. The base of the transistor is connected to the output of the threshold device through another low-pass filter, the emitter to the ground bus, and the collector through a resistor to one of the inputs of the operational amplifier.

На чертеже показана схема предлагаемого реле.The drawing shows the scheme of the proposed relay.

Реле содержит операционный усилитель 1 с пр мым 2 и инверсным 3 входами, к выходуThe relay contains an operational amplifier 1 with direct 2 and inverse 3 inputs to the output

которого подключены диоды 4 и 5 выпр мител среднего значени ; резисторы 6 и 7 обратной св зи; резисторы 8 и 9, устанавливаюшие рабочую точку операционного усилител ; пороговое устройство с нулевым порогом срабатывани на дифференциальном усилителе 10; защитные диоды 11 и 12 дифференциального 13 и операционного 14 усилителей; фильтры низких частот на резисторах 15, 16 и конденсаторах 17, 18; резисторы 19 и 20 устанавливающие величину порога срабатывани электронного реле относительно выходов диодов 4 и 5. Кроме того, в реле вход т источники 21 и 22 опорных напр жений; источник 23 входного сигнала, который может быть подключенthe diodes 4 and 5 of the average value of the rectifier are connected; feedback resistors 6 and 7; resistors 8 and 9, setting the operational point of the op amp; a threshold device with a zero threshold on the differential amplifier 10; protective diodes 11 and 12 of differential 13 and operational 14 amplifiers; low pass filters on resistors 15, 16 and capacitors 17, 18; resistors 19 and 20 setting the threshold value of the electronic relay for the outputs of diodes 4 and 5. In addition, sources 21 and 22 of the reference voltages are included in the relay; input source 23 which can be connected

к входам 24 и 25 реле; входные резисторы 26, 27 и конденсаторы 28, 29, при этом резистор 27 служит дл установки порога срабатывани электронного реле и подключен через конденсатор 29 к инверсному входу 3 операционного усилител ; и источники 30 и 31 питани . Транзистор 32 предназначен дл получени гистерезисной характеристики электронного реле. Коллектор транзистора через резистор 33 может быть подключен к точкам /1 и Б в зависимости от требуемого вида гистерезисной характеристики; база через RCфильтр низкой частоты на резисторе 34 и конденсаторе 35 соединена с выходом порогового устройства 10.to inputs 24 and 25 relays; input resistors 26, 27 and capacitors 28, 29, wherein the resistor 27 serves to set the threshold of the electronic relay and is connected via a capacitor 29 to the inverse input 3 of the operational amplifier; and food sources 30 and 31. Transistor 32 is designed to obtain the hysteresis characteristic of an electronic relay. The collector of the transistor through the resistor 33 can be connected to the points / 1 and B, depending on the type of hysteresis characteristic required; the base through RC filter low frequency resistor 34 and the capacitor 35 is connected to the output of the threshold device 10.

При отсутствии сигнала на входе операционного усилител I на катоде диода 4 и аноде диода 5, за счет отрицательной обратной св зи через резисторы 6 и 7, существует посто нное напр жение, близкое к напр жению на пр мом входе 2 операционного усилител , которое определ етс резисторами 8 и 9. Между входами дифференциального усилител 10 действует напр жение, определ емое или диодом 11, или резисторами 15, 16, 19 и 20 и напр жением источников 21 и 22. При этом на выходе дефференциального усилител имеетс отрицательное напр жение.In the absence of a signal at the input of operational amplifier I at the cathode of diode 4 and anode of diode 5, due to negative feedback through resistors 6 and 7, there is a constant voltage close to the voltage at direct input 2 of operational amplifier, which is determined by resistors 8 and 9. A voltage defined by either diode 11 or resistors 15, 16, 19, and 20 and the voltage of sources 21 and 22 acts between the inputs of the differential amplifier 10. At the same time, there is a negative voltage at the output of the differential amplifier.

При наличии входного напр жени с источника 23 на катоде диода 4 наблюдаетс положительна полуволна входного сигнала, усиленного операционным усилителем, а на аноде диода 5 - отрицательна полуволна. На входах дифференциального усилител про вл етс только посто нна составл юща этих полуволн , так как переменна составл юща отфильтровываетс благодар конденсаторам 17 и 18.If there is an input voltage from source 23 at the cathode of diode 4, a positive half-wave of the input signal, amplified by an operational amplifier, is observed, and at the anode of diode 5, a half-wave is negative. At the inputs of the differential amplifier, only the constant component of these half-waves appears, as the variable component is filtered out by the capacitors 17 and 18.

При увеличении входного сигнала напр жение между входами дифференциального усилител мен ет знак. При подсоединении транзистора 32 характеристика срабатывани - отпускани электронного реле приобретает гистерезисный характер. Если срабатывание транзистора (которое происходит с задержкой по времени, определ емой фильтром на резисторе 34 и конденсаторе 35, относительно срабатывани порогового устройства 10) увеличивает переменное напр жение на выходе операционного усилител 1, то отпускание электронного реле происходит при меньшем входном напр жении, чем срабатывание. Если срабатывание транзистора уменьщает переменное напр жение на выходе операционного усилител , то по достижении порога срабатывани в реле наблюдаютс автоколебани , определ емые посто нным времени фйЛьТра на резисторе 34 и конденсаторе 35 и фильтром на конденсаторах 17, 18 и резисторах 15 и 16.As the input signal increases, the voltage between the inputs of the differential amplifier changes sign. When the transistor 32 is connected, the response-release characteristic of the electronic relay acquires a hysteresis character. If the operation of the transistor (which occurs with a time delay determined by the filter on the resistor 34 and the capacitor 35 relative to the response of the threshold device 10) increases the AC voltage at the output of the operational amplifier 1, then the release of the electronic relay occurs at a lower input voltage than . If the operation of the transistor reduces the AC voltage at the output of the operational amplifier, then when the threshold is reached, auto-oscillations are observed in the relay, determined by the time constant on the resistor 34 and the capacitor 35 and the filter on the capacitors 17, 18 and resistors 15 and 16.

Предмет изобретени Subject invention

Электронное реле, содержащее операционный усилитель, к пр мому входу которого через конденсатор и резистор подключен источник входного сигнала, а к инверсному через конденсатор и резистор - земл на шина,An electronic relay containing an operational amplifier, to the direct input of which, through a capacitor and a resistor, is connected an input source, and to an inverse one through a capacitor and a resistor - ground to bus,

пр мой вход операционного усилител через резисторы соединен с источниками опорных напр жений, инверсный вход через диоды выпр мител среднего значени - с резисторами обратной св зи, входы операционного усилител объединены через защитные диоды, фильтры низких частот на резисторах и конденсаторах , отличающеес тем, что, с целью повышени стабильности и расширени функциональных возможностей, в него введены пороговое устройство на дифференциальном усилителе, каждый вход которого через фильтр низких частот соединен с одним из диодов выпр мител среднего значени и через резистор - с источником опорного напр жени , входы дифференциального усилител объединены через защитные диоды, а конденсаторы фильтра низких частот подключены к одному полюсу источника опорного напр жени , а также транзистор, база которого черезthe direct input of the op amp is connected via resistors to the sources of reference voltages, the inverted input via the rectifier diodes of the average value is connected to the feedback resistors, the op amp inputs are connected through protective diodes, low-pass filters on resistors and capacitors, characterized in that in order to increase stability and expand functionality, a threshold device on a differential amplifier is introduced into it, each input of which is connected to one of the diode diodes through a low-pass filter average value rectifier and via a resistor - to a source of reference voltage, the differential amplifier inputs are combined via protective diodes, and low pass filter capacitors are connected to one pole of a source of reference voltage, and a transistor having a base through

другой фильтр низких частот соединена с выходом порогового устройства, эмиттер - с земл ной шиной, а коллектор через резистор-с одним из входов операционного усилител .another low-pass filter is connected to the output of the threshold device, the emitter is connected to the ground bus, and the collector is connected via a resistor to one of the inputs of the operational amplifier.