Глножительное устройство — SU 285360 (original) (raw)
Союа Советских Социалистических Респт 6 линОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 285360 Зависимое от авт. свидетельствааявлено 16,Ч 1.1969 ( 1348818/18-2присоединением заявкиК пф, 7/1 комитет по дел МПК 6 06 д 716 ио итет изооретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 29.Х.1970, Бюллетень33 Дата опубликования описаш,я 25.Х 11.1970 681,14.001.57 (088.8) Авторыизобретения В. Л в, И. И, Смилянский и Т. И, Б ческий институт имени В, И. А н,В,У.Киз втоца нин ьковскии политех аявитель БИО)КИТВАЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к классу аналоговых множительных устройств. Множительные устройства широко используются в аналоговых вычислительных машинах, в статических преобразователях мощности, в других устройствах, где требуется получение выходного сигнала, пропорционального произведению двух входных сигналов.Известны время-импульсные множительные устройства, в которых один из сомножителей 10 преобразуется в относительную длительность импульса посредством широтно-импульсного модулятора, а другой поступает на амплитудный модулятор. Сигнал, пропорциональный произведению, получается путем усреднения 15 выходного напряжения амплитудного модулятора. Нали надеж модуляЦель ческое другой сти, те 1 жает дцый ния м. вяниой от точноС этой целью в описываемом множительном устройстве применены два широтно-импульсных модулятора, выходные напряжения которых выпрямляются двухполуперцодными выпрямителями и вычитаются, а входные сигналы подаются на отдельные обмотки широтно-импульсных модуляторов, Такое построение множительного устройства позволило отказаться от амплитудного модулятора, а, следовательно, повысить точность, термостабильцость и надежность устройства и гальванически изолировать входные и выходные цепи.Принципиальная схема множительного устройства приведена на чертеже.Множительное устройство состоит из двух широтно-импульсных модуляторов (ШИМ) 1 и 2. Последние собраны на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса 3 и на транзисторах 4 и 5 по схеме управляемого преобразователя постоянного напряжения в переменное. Питание ШИМ осуществляется от стабцходи ичес неж ая цепь одки связана с 20 елательным, ожительного ческой мощ- регулирова 25 мн ектри скогония.Наличие амплитудного модулято дит к уменьшению точности и темп стабильности устройства в связи с остаточных параметров трацзисто тем пер а тур ной зависимостью. а приворатурной влиянием ов и их3 В указанных устройствах ного из сомножителей элект выходом, что часто являетс особенно при использовании устройства для измерения эл ности в системах автоматиче чие амплитудного модулятора сн ость устройства, так как амплпт тор чувствителен к перецапряж настоящего изобретения - гал разделение входных цепей одн и от выхода схемы, повышение мостабильности и надежности.40 а при открытом транзисторе 6 со скоростью а Ф. 1 о - (11+12) Ю Кх Величины перемагнцчивания будут соответственно равны 2 Ф 1 Гх 2 Ф Ч 7 х5012 фУо + (11+ 12) то (11 + 12) где Уо - напряжение источника питания 6,1;, 1 - приведенные к коллекторной обмотке значения входных токов,Л - величина сопротивления резистора 11,Фз - величина потока насыщения сердечника,К, - число витков коллекторной обмотки 12. Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя 14 за период напряжения высокой частоты определится как 65 лизированного источника постоянного напряжения 6.Входные токовые сигналы (сомножители) 7и д подаются в управляющие обмотки 9 и 10модулятора, которые включены так, что на 5один из нпх (например, на модулятор 1) воздействует сумма входных токов, а ца другой - их разность.Резисторы 11, включенные в среднюю точкуколлекторных обмоток 12 ШИМ, служат для 10осуществления модуляции напряжения, вырабатываемого преобразователем, входнымисигналами.Напряжение, снимаемое с выходных обмоток 13 каждого ШИМ, выпрямляется двухполупериодными выпрямителями 14 и 16, которые нагружены балластными сопротивлениями 16 и 17,Выходной сигнал 18 множительного устройства образуется разностью напряжений на 20балластных сопротивлениях 16 и 17,При отсутствии входных сигналов каждыйШИМ работает как преобразователь постоянного напряжения в переменное. Частота переменного напряжения определяется величиной 25напряжения источника питания и вольт-секундным интегралом магнитного сердечника (прцприменении множительного устройства для перемножения переменных напряжений эта частота должна быть в 20 - 30 раз выше частоты 30перемножаемых сигналов). Напряжение навыходных обмотках каждого ШИМ в этомслучае одинаково, напряжение на выходе равно нулю.При наличии входных сигналов сердечник 55первого ШИМ, если открыт транзистор 4, будет перемагцичиваться со скоростью Юво+ ( 1 2 1+ о (1+ 12)421 ср, - фк 11+ 12у(1 + 1)вутюг= - " о1Ф;.тогде Ув - число витков выходной обмотки.Аналогично для модулятора 2 среднее напряжение на выходе выпрямителя 15 будет равно:у фв у (1 2)Среднее напряжение на выходе множительного устройства, равное разности выпрямленных напряжений каждого ШИМ, очевидно, оудет пропорционально произведсншо входных токов:11 т 11 1 фУвыхср. -- 4 вфх 1 оТаким образом, каждый широтно-импульсный модулятор представляет собой квадратор, а сочетание двух квадраторов, как известно, позволяет реализовать операцию умножения.Предлагаемое множительное устройство может использоваться для перемножения сигналов постоянного и переменного тока. Особенно эффективно применение предлагаемого устройства для построения статических преобразователей мощности в системах переменного тока. В этом случае одна из входных обмоток (токовая) может состоять из одного витка и исключается необходимость в применении промежуточного трансформатора тока,Как видно из приведенной схемы множительного устройства входные и выходные цепи в нем гальванически не связаны, что позволяет значительно расширить область его применения.По сравнению с известными устройствами предлагаемое имеет более высокие эксплуатационные характеристики (точцость, цадежность, термостабильцость).Предмет изобретенияМножительное устройство, содержащее широтно-импульсцый модулятор, выполненный в виде управляемого транзисторного преобразователя постоянного напряжения, отличающееся, тем, что, с целью повышения надежности и точности устройства, в нем установлен дополнительно идентичный первому второй широтно-импульсный модулятор, причем к выходным обмоткам каждого широтно-импульсного модулятора подключены двухполупериодные выпрямители, а источники сигналов сомножите. лей подключены в обмотки управления, включенные согласно в одном широтно-импульсном модуляторе н встречно - в другом.Заказ 3673/17 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2