Устройство для выделения постоянной составляющей электрического импульса и задержки ее передачи на время действия импульса

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительной технике, системах автоматики и телесигнализации. Цель изобретения - повышение точн ости передачи постоянной составляющей. В устройстве осуществляется передача с входа на выход в заданном масштабе постоянной составляющей разнополярных электрических импульсов, задержанных на время действия самих импульсов. Эта передача осуществляется как при потенциальном , так и при частотном сигналах управления генератором 6 изменяющегося напряжения (ШН). За счет определенного режима работы до (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 M 1/14

iI 11

1 ry

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3822332/24-07 (22) 11. 12, 84 (46) 23. 12. 87. Бюл 1Ô 47 (71) Красноуральский медеплавильный комбинат им. Серго Орджоникидзе (72) С. Г. Комаров (53) 621.314.5(088.8) (56) Справочник по радиоэлектронным устройствам, Под ред, Д, П, Линде.

M. Энергия, 1978, т, 1, с. 331-332, Авторское свидетельство СССР

Р 955423, кл. Н 02 M 1/14, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ1ДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА И ЗАДЕРЖКИ ЕЕ ПЕРЕДАЧИ НА ВРЕМЯ ДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительной технике, системах автоматики и телесигнализации. Цель изобретения — повьппение точности передачи постоянной составляющей. В устройстве осуществляется передача с входа на выход в заданном масштабе постоянной составляющей разнополярных электрических импульсов, задержанных на время действия самих импульсов, Эта передача осуществляется как при потенциальном, так и при частотном сигналах управления генератором 6 изменяющегося напряжения (ГИН). 3а счет определенного режима работы до136 полнительно введенной цепи из входного элемента 1 деления напряжения, ГИН 6, блока 10 частотного и потенциального управления, выпрямителя 20, триггера Шмитта 21 и логического элемента HE 22 осуществляется изменение скорости и величины токоограничения в цепи -перезаряда конденсатора 4, Это приводит к повышению эффективности. сглаживания пульсаций, наложенных на постоянную составляющую электрическо1684

ro импульса, амплитудные значения которых с течением времени мало отклоняются от амплитуды постоянной составляющей. Кроме того, при частотных сигналах управления скорость токоограничения в цепи накопительного конденсатора 4 задается переменной составляющей электрического импульса автоматически без подключения специального генератора частоты тока. 2 s.ï, ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для ослабления пульсаций постоянного тока на выходе, и может быть использовано в измерительной технике, системах автоматики и телесигнализации, Цель изобретения †.повышение точности передачи постоянной составляющей °

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит входной, выходной и общий выводы, образующие вход и выход устройства, входной элемент 1, например, выполненный в виде реэисторного делителя напряжения, подключенный к входному и общему выводам, первый ключ 2 коммутации, наФ пример, выполненный в виде геркона, соединенный с одним из выходов входного элемента 1 через ключ 2 коммутации интегратор, выполненный в виде установленного на входе токоограничителя 3, выполненного с воэможностью бесконтактного управления, например, в виде резисторного оптрона, и соединенного с ним конденсатора 4, вторая обкладка которого соединена с общим выводом, а первая обкладка образует выход интегратора.

Второй ключ 5 коммутации, например, выполненный в виде геркона, соединяет выход интегратора с выходным выводом. Генератор 6 изменяющегося напряжения выполнен в виде установленного на входе запуска диоднс-емкостного ключа 7 переднего фронта импульса и последовательно с ним соединенных запоминающего конденсатора 8 и электронного ключа 9, вход управления которого образует вход управле5 ния скоростью изменения выходного напряжения генератора 6, а выход— выход генератора 6, соединенный с входом управления токоограничителя 3 интегратора, Кроме того, устройство включает блок 10 частотного и потенциального управления генератором, выполненный в виде формирователя 11 дельта-импульсов заданной амплитуды иэ частотного сигнала управления, соединенного с ним преобразователя 12 частота тока — напряжение, например, выполненного в виде двух соединенных между собой диодно-емкостных цепей 13 и 14, из которых цепь 13 содержит емкост" ный накопитель 15 и диод 16, а цепь

14 — диод 17 и емкостный накопитель

18, и подключенного на выходе преоб26 разователя 12 входа переключателя

19 тока, второй вход которого является входом потенциального сигнала управления, а выход образует выход блока 10 и соединен с входом управ30 ления электронного ключа 9.

Двухполупериодный выпрямитель 20 подключен к выходу входного элемента 1, Триггер Шмитта 21 подключен к ,выходу выпрямителя 20. Логический

З5 элемент НЕ 22 связывает вход управления второго ключа 5 коммутации и выход триггера Шмитта 21, который одновременно соединен с входом управ1361684

В исходном состоянии электрические импульсы постоянного тока на вход устройства и частотный или же потенциальный сигнал управления на входы блока 10 управления генератором 6 изменяющегося напряжения не подаются, Из-эа этого напряжение на выходах входного элемента 1 — резисторного делителя напряжения отсутствует, 15

Также отсутствует напряжение на выходах выпрямителя 20 и триггера Шмитта 21. Генератор 6 изменяющегося напряжения находится в заторможенном состоянии и этому положению соответствует максимальное прбходное сопротивление токоограничителя 3 (реэисторного оптрона), Не накопительном конденсаторе 4 напряжение отсутству25 ет, Логический элемент НЕ 22 выдает напряжение высокого уровня, из-за чего ключ 5 коммутации (геркон) замкнут, обеспечивая передачу нулевого напряжения конденсатора 4 на выход устройства, Ключ 2 коммутации тока

30 (геркон) в это время разомкнут. ления ключа 2 коммутации и с входом запуска генер атора 6 изменяюще гося напряжения °

Устройство работает следующим образом.

При подаче электрического.импульса, подверженного влиянию пульсации, на вход устройства (входной и общий выводы) и на нагрузочный элемент 1 внешней схемой (не показана) или, например, вручную одновременно осуществляется подача потенциального или частотного сигнала управления 40 на соответствующие входы блока 10 управления генератором 6 изменяющегося напряжения, Например, на второй вход переключателя 19 тока на время действия ОднОГО или группы импуЛьсОв 45 подается потенциальный (заданного уровня) сигнал, например, от источника регулируемого напряжения (не показан), Переключатель 19 тока устанавливается в положение Потенциаль- 50 ное управление", поэтому сигнал управления заданного уровня поступает сразу же на вход электронного ключа

9 и на вход управления скоростью изменения выходного напряжения генератора 6. Электронный ключ 9 при этом устанавливается на соответствующую входному сигналу управления величину токоограничения (сопротивления).

От электрического импульса на входе устройства возникает напряжение на выходах делителя напряжения входного элемента I, имеющих определенные внутренние сопротивления, Далее напряжение, например, с одного и того же выхода входного элемента 1 подается одновременно на цепь последовательно соединенных ключа 2 коммутации тока, оптрона 3 и конденсатора 4 и на двухполупериодный выпрямитель 20, С выхода выпрямителя

20 напряжение поступает на вход триггера Шмитта 21 с заданным, например вручную, порогом срабатывания. Так как это напряжение превышает порог срабатывания триггера Шмитта 21, на выходе последнего возникает напряжение высокого уровня, которое вызывает смену высокого уровня на низкий уровень выходного напряжения логического элемента НЕ 22, что приводит к размыканию ключа 5 коммутации выхода, Напряжение высокого уровня на выходе триггера 21 приводит к замыканию ключа 2 коммутации тока и одновременно поступает на вход запуска управляемого генератора 6 изменяющегося напряжения. Установленный на входе запуска генератора 6 диодноемкостный ключ 7 по переднему фронту поступившего напряжения вырабатывает короткий импульс, который сразу же передается запоминающему конденсатору 8. Полученный заряд конденсатора 8 через электронный ключ 9, установленный на определенную степень токоограничения, передается на вход управления токоограничителя (резисторного оптрона) 3, имеющего небольшое внутренее сопротивление, параллельно которому может быть включен разрядный резистор (не показан).

Напряжение на входе управления токоограничителя 3 изменяется по экспоненциальному закону и с заданной электронным ключом 9 скоростью изменения, В первый момент после поступления этого напряжения проходное сопротивление токоограничителя 3 становится относительно небольшим, тем самым обеспечивается быстрый заряд конденсатора 4 до напряжения выхода входного элемента l через относительно малое сопротивление последнего, замкнутый ключ 2 коммутации тока и токопроводящий токоограничитель 3.

5 136 16

Затем проходное сопротивление токоограничителя 3 увеличивается по закону изменения напряжения на его входе управления. Увеличение во вре5 мени проходного сопротивления токоограничителя 3 вызывает увеличение токоограничения в цепи переэаряда конденсатора 4 и рост эффективности сглаживания пульсаций, наложенных на постоянную составляющую электрического импульса, амплитудные значения которых с течением времени мало отклоняются от постоянной составляющей.

По окончании времени действия

l входного электрического импульса напряжение на выходах входного. элемента 1, выпрямителя 20 и триггера

Шмитта 21 исчезает, Это вызывает размыкание ключа 2 коммутации тока, 20 затормаживание генератора 6 изменяющегося напряжения, увеличение проходного сопротивления токоограничителя 3 до максимального и появление напряжения высокого уровня на выходе 25 логического элемента НЕ 22, приводящего к замыканию ключа 5 коммутации выхода, Выделенная и задержанная на время действия электрического импульса постоянная составляющая с кон- 30 денсатора 4 через ключ 5 коммутации в период межимпульсной паузы поступает на выход устройства. Цикл работы устройства по выделению постоянной составляющей электрического им35 пульса и задержки ее передачи на время действия импульса на этом завершен и может повториться в том же порядке, При использовании частотного сиг- 40 нала управления, например, от специального генератора (не показан) во время действия одиночного импульса или же группы импульсов переключатель

19 тока устанавливается в положение 45

"Частотное управление", При этом выход преобразователя 12 частота тока — напряжеНие соединен с входом управления электронного ключа 9 генератора 6 изменяющегося напряжения. 50

Частотный сигнал управления подается на вход формирователя 11 дельта-импульсов заданной амплитуды, Дельта-импульсы с выхода формирователя 11 уходят в преобразователь 12 частота тока — напряжение.

Преобразователь частоты импульсов в напряжение происходит следующим образом.

84

Под действием короткого импульса, поступающего от формирователя ll дельта-импульсов, емкостные накопители 15 и 18 заряжаются через диод 17 до напряжения, обратно пропорционального их емкостям, После окончания импульса емкостный накопитель 15 быстро разряжается через диод 16 и выход формирователя 11 дельта-импульсов. Емкостный накопитель 18 при этом удерживает (слабо. разряжась на вход управления электронного ключа 9) полученный заряд, Под действием второго импульса емкостные накопители 15 и

18 снова заряжаются, но прирост напряжения на емкостном накопителе 18 теперь меньше. Таким образом, напряжение на выходе преобразователя 12 частота тока — напряжение возрастает с каждым импульсом ступенеобразно, а высота ступеней уменьшается, Наконец наступает равенство величин прироста напряжения и снижения его за счет разряда емкостного накопителя 18 на вход управления электронного ключа 9 и полное открывание ключа 9, В результате, чем больше частота сигнала управления, тем быстрее ключ 9 приходит в состояние полного открывания, тем самым быстрее происходит разряд запоминающего конденсатора 8 и меньше время малого токоограничения в процессе выделения постоянной составляющей электрического импульса, подаваемого на вход устройства, Как показано на чертеже, вход формирователя 11 дельта-импульсов также может быть соединен с выходом выпрямителя 20, В этсм случае скорость изменения токоограничения оптроном 3 в цепи накопительного конденсатора 4 задается самой переменной составляющей электрического импульса и автоматически, т,е, без подключения специального генератора частоты тока, 1

Внутреннее сопротивление выхода входного элемента 1 — резисторного делителя напряжения, проходные сопротивления ключа 2, токоограничителя 3, ключа 5 и накопительный конденсатор

4 не задают условия полярности входного электрического импульса, в том числе при поступлении его, например, от выпрямителя, тем самым обеспечивается возможность цередачи с входа устройства на его выход в заданном масштабе постоянной составляющей разнополярных электрических импуль84

Составитель А. Кириллов

Редактор П. Гереши Техред М.Ходанич Корректор М, Демчик

Заказ 6301/55 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и бткрытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

7 13616 сов, задержанных на время действия самих импульсов.

Ф О р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Устройство для выделения постоянной составляющей электрического импульса и задержки ее передачи на время действия импульса, содержащее входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника напряжения и цепи нагрузки, интегратор, выполненный в виде установленного на его входе токоограничителя и соединенного с ним конденсатора, вторая обкладка которого сое" динена с общим выводом, а первая обкладка образует выход интегратора, а также первый и второй ключи коммутации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности передачи постоянной составляющей, оно дополнительно снабжено входным элементом деления напряжения, генера- 25 тором изменяющегося напряжения, 0 блоком частотного и потенциального упр авления генератором, двухполупериодным выпрямителем, триггером

Шмитта и логическим элементом НЕ, причем токоограничитель интегратора выполнен с возможностью бесконтактного. управления, входной элемент деления напряжения включен между входным и общим выводами, первый ключ коммутации включен между соответству35 ющим выходом входного элемента деления напряжения и входом интегратора, второй ключ коммутации включен между выходом интегратора и выходным выво- а

40 дом, выход генератора изменяющегося напряжения Соединен с входом управления токоограничителя, двухполупериодный выпрямитель подключен к выходу входного элемента деления напряжения и соединен выходом с входом триггера Шмитта, выход которого соединен через логический элемент НЕ с входом управления второго ключа, а также непосредственно — с входом управления первого ключа и с входом. запуска генератора изменяющегося напряжения, у которого вход управления скоростью изменения выходного напряжения соединен с выходом блока частотного и потенциального управления, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор изменяющегося напряжения выполнен в виде установленного на входе запуска диодно-емкостного ключа переднего фронта импульса и последовательно с ним соединенных запоминающего конденсатора и электронного ключа, вход управления которого образует вход управления скоростью изменения выходного напряжения генератора.

3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок частотного и потенциального управления генератором выполнен в виде формирователя дельта-импульсов заданной амплитуды иэ частотного сигнала управления, соединенного с ним преобразователя частоты тока в напряжение и подключенного к выходу преобразователя одного входа переключателя тока, второй вход которого является входом потенциального сигнала управления, а выход образует выход блока.