SU720421A1 - Пороговое устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля частоты следования электрических импульсов.

Известно пороговое устройство, содержащее релаксационный генератор, ко $ входу которого подключен разрядный ключ, а к выходу через пиковый детектор подключено реле £1].

Известное устройство обеспечивает ' контроль частоты следования коротких электрических импульсов, но имеет малое быстродействие. Кроме того, быстродействие такого устройства зависит от знака приращения частоты входного сигнала. Если частота контролируемых импульсов, лежащая выше граничной частоты, медленно понижается, то в момент перехода через граничную частоту на выходе релаксационного генератора возникают импуль— сы, которые через малое прямое сопротивление диода пикового детектора быстро заряжают выходной конденсатор до напряжения срабатывания роле. Быстродействие устрой² ства в этом случае высокое и время срабатывания его не превышает 1—2 периодов входного сигнала.

Если частота входных импульсов, лежащая ниже граничной частоты, медленно повышается, то в момент перехода через граничную частоту колебания релаксационного генератора срываются. В этом случает диод пикового детектора заперт в ранее заряженный конденсатор детектора и медленно разряжается через обмотку реле.

Разряд завершается через несколько десятков периодов входного сигнала и только после этого реле выключается.

Таким образом при положительном знаке приращения частоты входного сигнала быстродействие устройства весьма мало, и время срабатывания составляет десятки периодов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Для достижения указанной цели в устройстве , содержащем релаксационный гене— ратор, к выходу которого через пиковый детектор подключено'реле, а ко входу разрядный ключ, например тиристор, между разрядным ключом и выходом пикового детектора включены последовательно ₅ датчик разрядного тока, пороговый элемент и транзисторный ключ, причем переход коллектор - эмиттер транзисторного ключа подключен параллельно выходу пикового детектора, а база транзистор— ¹⁰ кого ключа через пороговый элемент к выходу датчика разрядного тока, включенного последовательно с разрядным ключом.

На фиг. 1 приведена схема порогом- 15 го устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжения, поясняющие работу схемы.

Пороговое устройство содержит релаксационный генератор 1, с собственной частотой автоколебаний ⁼ , ²⁰ включающий в себя конденсатор 2, резисторы 3 и 4 и динистор 5.

Выход генератора через пиковый детектор 6, включающий в себя диод 7 и конденсатор 8 нагружен на реле 9 с ²⁵ контактами 10, тиристор 11, датчик разрядного тока, выполненный на резисторе 12. Стабилитрон 13 —.выполняющий функцию порогового элемента ₍транзисторный ключ 14. ⁵⁰

Устройство работает следующим образом.

Под действием входных импульсов тиристор 11 периодически включается, разряжая конденсатор 2. ³Если частота^следования входных . импульсов Γ&χ- т_ЬУ ^ежит ниже граничной частоты Fo “ ть » т.е. Т_йу ь Т_о (фиг. 2а), то напряжение на конденсаторе 2 за время Т_о нарастает ⁴⁰ до напряжения включения динистора 5 (участок 15-16 фиг. 2б), вследствие чего, на резисторе 4 выделяются короткие импульсы (фиг. 2в). Эти импульсы детектируются пиковым детектором 6 и на кон—⁴$ денсаторе 8 устанавливается постоянное напряжение (фиг. 2е), под действием которого срабатывает реле 9, замыканием контактов 10 сигнализируя о том, что частота входного сигнала лежит ниже граничной частоты порогового устройства.

Напряжение порога срабатывания (J_n порогового элемента 13 выбрано так, чтобы выполнилось соотношение

4.U_ftKA , где - напряжение включения динистора релаксационного генератора, Пока лежит вблизи

F_o и выполнимте я соотношение

Τ_&χ>Τ₀·, амплитуда импульсов на резисторе 12 не превышает величины U _п (фиг. 2г) и пороговый элемент 13 не срабатывает»

Если частота входного сигнала повысилась и стала больше ^со (участок 16-17 фиг. 2а), то напряжение на конденсаторе 2 не достигает напряжения включения динистора 5 (фиг. 2б) и автоколебания генератора 1 срываются (фиг. 2в). Па участке 16—17 величина разрядного тока через'резистор 12 резко возрастает (фиг. 2г), так как включение тиристора 11 происходит когда напряжение на конденсаторе 2 велико (фиг. 2б). В этомслучае амплитуда импульсов, выделяющихся на резисторе 12 превышает величину U_п . При этом на выходе порогового элемента 13 появляются импульсы (фиг. 2д), под действием которых открывается транзистор 14, разряжая конденсатор 8 (фиг. 2е), реле 9 выключается, сигнализируя тем самым, что частота входного сигнала перешла через пороговое значение, г

На фиг. 2 видно, что выключение реле 9 происходит по истечению одного периода входного сигнала от момента перехода частоты через граничное значение, что и определяет высокое быстродействие устройства.

Пунктиром (фиг. 2е) показано изменение напряжения на конденсаторе 8 при отсутствии транзистора 14. Видно, что время срабатывания порогового устройства в этом случае составляет десятки периодов частоты входного сигнала.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  контрол  частоты следовани  электрических импульсов. Известно пороговое устройство, содержащее релаксационный генератор, ко входу которого подключен разр дный ключ а к выходу через пиковый детектор подключено реле lj. Известное устройство обеспечивает контроль частоты следовани  коротких электрических импульсов, но имеет малое быстродействие. Кроме того, быстродействие такого устройства зависит от знака прирашени  частоты входного сигнала. Если частота контролируемых импульсов, лежаща  выше гран1гчной частоты, медленно понижаетс , то в момент перехода через граничную частоту на выходе релак сационного генератора возникают импуль- сы, которые через малое пр мое сопротив ление диода пикового детектора быстро зар  жают выходной конденсатор до напр жени  с батывани  роло. Быстродействие устройства в этом случае высокое и врем  срабатывани  его не превышает 1-2 периодов входного сигнала. Если частота входных импульсов, лежаща  ниже граничной частоты, медленно повышаетс , то в момент перехода через граничную частоту колебани  релаксационного генератора срываютс . В этом случает диод пикового детектора заперт в ранее зар женный конденсатор детектора и медленно разр жаетс  через обмотку реле. Разр д заворщаетс  через несколько дес тков периодов входного сигнала и только после этого реле выключаетс . Таким образом при положительном знаке пр1фащени  частоты входного сигнала быстродействие устройства весьма мало, .и врем  срабатывани  ссхзтавлдет дес тки периодов. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Дл  достижени  указанной цели в устройстве , содержащем релаксационньгй гене- 37 ратор, к выходу которого через пиковый детектор подключенореле, а ко входу разр дный ключ, например тиристор, меж ду разр дным ключом и выходом пикового детектора включены последовательно датчик разр дного тока, пороговый элемент и транзисторный ключ, причем переход коллектор - эмиттер транзисторноIX ) ключа подключен параллельно выходу пикового детектора, а база трапзис1 Ор- ного ключа через пороговый элемент к выходу датчика разр дного тока, вкпю1енного последовательно с разр дным ключом. - На фиг, 1 приведена схема пороххизо- го устройства; на фиг. 2 - диаграммы напр жени , по сн ющие работу схемы. Пороговое устройство содержит релаксационный генератор 1, с собственна частотой автоколебаний Fg 1 включающий в себ  конденсатор 2, резис ры 3 и 4 и динистор 5. Выход генератора через пиковый де тектор 6, включающий в себ  диод 7 и конденсатор 8 нагружен на реле 9 с контактами 1О, тиристор И, датчик разр дного тока, выполненный на резисторе 12, Стабилитрон 13 -.выполн ющ функцию порогового элемента дранзистор ный ключ 14. Устройство работает следующим образом . Под действием входных .импульсов тиристор 11 периодически включаетс , разр жа  конденсатор
2. 2. Если частота,следовани  входньк . импульсов ТЙУ лелснт ниже граЯИЧНОЙ частоты FO ть . TQ (фиг. 2а), то напр жение на ковденсаторе 2 за врем  TQ нарастает до напр жени  включени  динистора 5 (участок 15-16 фиг, 2б), вследствие ч го, на резисторе 4 выдел ютс  коротки импульсы (фиг, 2в), Эти импульсы дете тируютс  пиковым детектором 6 и на к денсаторе 8 устанавливаетс  посто нное напр жение (фиг, 2е), под действием ко рого срабатывает реле 9, замыканием к тактов 10 сигнализиру  о том, что час та входного сигнала лежит ниже гранич ной частоты порогового устройства. Напр жение порога срабатывани  U порогового элемента 13 выбрано так, чтобы выполн лось соотношение 0,51 , - напр жение вкл:очени  динистора релаксанион НОГО генератора, Пока у лежит вблиз РЛи BhinoiH-.toTC/ соотношение 4 , амплитуда импульсов на резисторе 12 ке превыщаот величины УП (фиг, 2г) и пороговый элемент 13 не срабатывает Если частота входного сигнала повысилась и стала больше PQ (участок 16-17 фиг, 2а), то напр жение на конденсаторе 2 не достигает напр жени  включени  динистора 5 (фиг, 26) и автоколебани  генератора 1 срываютс  (фиг. 2в). На участке 16-17 разр дного тока черезрезистор 12 резко возрастает (фиг, 2г), так как включение тиристора 11 происходит когда на пр жение на ковденсаторе 2 велико (фиг, 2б). В этомслучае амплитуда импульсов , выдел ющихс  на резисторе 12 превышает величину Uf, . При этом на выходе порогового элемента 13 по вл ютс  импульсы (фиг. 2д), под действием которых открываетс  транзистор 14, разр жа  конденсатор 8 (фиг. 2е), реле 9 выключаетс , сигнализиру  тем самым, что частота входного сигната перешла через пороговое значение, / На фиг. 2 видно, что выключение реле 9 происходит по истечению одного периода входного сигнала от момента перехода частоты через грани пюе значо 1ие , что и определ ет высокое быстродействие устройства. Пунктиром (фиг, 2е) показа1Ю изменение напр жени  на конденсаторе 8 при отсутствии транзистора 14. Видно, что Врем  срабатывани  порогового устройства в этом случае соста.вл ет дес тки периодов частоты входного сигнала. Формула изобретени  Пороговое устройство по авт, ев, N9 457967, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , между разр дным ключом и выходом пикового детектора включень последовательно датчик разр дного тока, пороговый элемент и транзисторный ключ, причем переход коллектор - эмиттер транзисторного ключа подключен параллельно выходу пикового детектора, а база транзисторного ключа через пор о IX) вый элемент - к выходу датчика роз11 дного -тока, включенного последовательно с разр дным ключом/ Источники инфор(ацш1, прин тые во внимание rifiu эксппртизе 1, Авторское свидстол.ы.;тво (.ССР № 457967, кл. Ст 05 В 1/О1, 25,01.75 (прототип).