Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Пхакадзе, отари Шалвович

Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин
<
Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Пхакадзе, отари Шалвович. Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин : Дис. ... канд. технические науки : 05.13.05.-

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Проблем подавжния помех в аналоговых входных устройствах увм. динамические характеристики и помехоустойчивость устройств гальванического раздежния цепей постоянного тока 10

1.1.Состояние вопроса 10

1.2.Трансформаторные схемы гальванического разделения. 17

1.3. Схемы гальванического разделения на запоминающих конденсаторах 37

Выводы по главе I 49

Глава 2. Нормирующие устройства для сигналов постоянного тока и их динамические характеристики 50

2.1. Состояние вопроса 50

2.2. М-ДМ усилители постоянного тока с импульсной стабилизацией и выбор их параметров 56

2.3. Метод интегрирования импульса. Интегрирующие схемы измерительных усилителей постоянного тока.. 62

2.4. Динамический метод преобразования сигналов от термопреобразователей сопротивления (ТС) в напряжение 72

Выводы по главе 2 79

Глава 3. Системные методы подавления помех и повышения точности

3.1. Состояние вопроса 81

3.2. Анализ влияния широкополосных помех на системы сбора данных с квантованием по времени 84

3.3. Синхронная фильтрация поперечных помех фиксированной частоты с применением схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) 94

3.4. Цифровая коррекция параметров аналоговых входных устройств 100

Выводы по главе 3 109

Глава 4. Практическая реализация схем и технических структур аналоговых входных устройств УВМ

4.1. Состояние вопроса 110

4.2. Устройства ввода аналоговых сигналов (УВА)...114

4.3. Блоки гальванического разделения цепей постоянного тока СЕГР-05, ЕГР-М60І, БГР-М602 и ЕГР-М603) 119

4.4. Блоки преобразования сигналов от ТС в на пряжение (БКХС-М60І и БПС-ТС-01) 129

Выводы 132

Список литературы 134

Приложение . 143

Введение к работе

Актуальность темы. Развитие технических средств автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) выдвигает сложные задачи при построении аналоговых входных устройств (АВУ) управляющих вычислительных машин (УВМ), а современное направление создания иерархических децентрализованных систем управления, основу которого составляют локальные управляющие устройства на базе микропроцессоров и мини-ЭВМ, еще более повышает требования к АВУ.

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" отмечается, что: "В области естественных и технических наук сосредоточить усилия на решении следующих важнейших проблем: ... совершенствование вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения, средств и систем сбора, передачи и обработки информации"1.

На данном этапе уровень развития АВУ несколько уступает уровню развития центральных процессоров УВМ и не всегда удовлетворяет требованиям АСУ ТП. Это с одной стороны объясняется необходимостью адаптации структур и характеристик АВУ применительно к конкретным задачам управления технологическими процессами, а с другой стороны - отсутствием во многих случаях аналитических методов проектирования АВУ. Одной из наиболее трудных задач при этом оказывается поиск компромисса между требованиями помехоустойчивости и быстродействия АВУ. Поэтому разработка аналитических методов проектирования АВУ, сочетающих помехоустойчивость с необходимым быстродействием, является научно-исследовательской задачей, от решения которой зависит практическая реализация целого ряда АСУ ТП,в том числе в таких областях,как атомная и тепловая энергетика, нефтехимия и т.д. Разработка этих методов и практическая реализация на их базе АВУ УВМ легли в основу настоящей работы.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка методов аналитического расчета и синтеза помехоустойчивых узлов и устройств аналогового ввода управляющих вычислительных машин.

В диссертации разрабатываются и выносятся на защиту:

- методы аналитического расчета помехоустойчивости и динамических характеристик узлов и устройств аналогового ввода;

- синтез на основе этих методов и внедрение прецизионных устройств гальванического разделения цепей сигналов постоянного тока низкого уровня с повышенными помехоустойчивостью и быстродействием;

- синтез и внедрение нормирующих устройств и преобразователей сигналов постоянного тока с повышенными помехоустойчивостью и быстродействием;

- системные методы подавления помех и повышения точности входных аналоговых устройств УВМ.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые результаты.

Выведены соотношения, описывающие динамические характеристики схем гальванического разделения, как по сигналу, так и по продольной помехе и позволяющие вести исчерпывающие расчеты этих устройств при проектировании. Предложен новый тип гальванического разделителя с последовательным включением запоминающих конденсаторов.

Выведены соотношения, описывающие динамические и статические характеристики нормирующих усилители с импульсной стабилизацией в цепи отрицательной обратной связи; на их основе предложены варианты построения этих усилителей, позволяющие оптимизировать их характеристики при заданной элементной базе.

Предложен метод демодуляции с интегрированием импульса в М-ДМ измерительных усилителях и АЦП, позволяющий компенсировать ошибку спада вершин импульсов схем гальванического разделения. На этой основе разработаны нормирующие преобразователи повышенной точности.

Разработаны системные методы подавления помех, в частности, синхронные фильтры с синхронизацией по помехе с помощью схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и (на основе проведенного исследования воздействия широкополосных помех с неограниченным спектром на системы сбора данных с квантованием времени) метод рандомизированного квантования для фильтрации высокочастотных помех.

Практическая ценность работы заключается в разработке методов расчета, позволяющих полностью синтезировать схемы и структуры аналоговых входных устройств и узлов постоянного тока УВМ на этапе проектирования, а также в разработке и внедрении ряда схемных и структурных решений АВУ с повышенными помехоустойчивостью и быстродействием.

Полученные результаты и предложения были использованы в работах, проводившихся в ТНИИСА НПО "Элва" при: разработке устройств гальванического разделения и системных методов подавления помех по теме № 0888 1312 10 "Исследование возможности создания устройства связи с объектом (УСО) для комплексной автоматизации ТЭС и АЭС"; создании блоков гальванического разделения БГР-05 для субкомплекса М-64 по теме № 0888 9143 50 "Ряд субкомплексов УСО СМ ЭВМ для объектов энергетики", разработанного в соответствии с планом важнейших работ (постановление ЦК КПСС и СМ СССР от 26/У1-80г. № 539-175 - Запорожская АЭС, поручение СМ СССР от 8/Х-80г. № ГШ-2045 и Проект постановления ІШ 2533 от П/ХП-Шг.); разработке блоков гальванического разделения ЕГР-М60І, ЕГР-М602, ЕГР-М603 и БКХС-М60І для замены морально устаревших блоков в ИК М-60 на действующих атомных станциях по теме № 0888 3823 90 "Разработка, изготовление и поставка узлов для модернизации ИК М-60 на действующих АЭС"; разработке устройства ввода аналоговых сигналов СУВА) для мини-ЭВМ ПС-300 по теме № 0888 7098 50 "Разработка и изготовление УВК на базе микро-ЭВМ ПС-300; разработке блока БПС-ТС-01 по теме № 0888 2055 60 "Создание автоматизированной системы управления технологическими процессами комплекса литья под давлением". Эти устройства и блоки рекомендованы межведомственными и ведомственными комиссиями к серии и внедрены в производство, общий экономический эффект от их внедрения составляет 269,8 тыс.р. (см. акты внедрения по работе).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: 19-й Республиканской научно-технической конференции. 28 -30 мая, г. Тбилиси, 1975г.

Республиканской научно-технической конференции по вопросам разработки внедрения ВТ и УВК в народное хозяйство. 28-30 ноября, г. Тбилиси, 1977г.

Всесоюзном семинаре по теме "Управляющий вычислительный комплекс ПС-300, перспективы его развития и применения в народ-ном хозяйстве. 14-16 мая, г. Тбилиси, 1981г.

Публикация. По содержащимся в диссертации результатам опубликовано 8 работ, включая одно авторское свидетельство (без соавторов одна публикация) и они отражены также в отчете о научно-исследовательской работе.

Объем работы. Работа состоит из краткого введения, четырех глав и заключения.

В первой главе анализируется воздействие помех на измерительные цепи АВУ. Дан краткий обзор методов подавления синфазных помех и сформулированы требования к АВУ по помехоустойчивости, быстродействию и допустимому уровню синфазных помех. Рассматривается гальваническое разделение (ГР) вход-выход как наиболее эффективный метод подавления синфазных помех, проведены исследования динамических характеристик схем ГР, предложена новая схема для подавления синфазного сигнала, защищенная авторским свидетельством /27/, выработаны соответствующие рекомендации по построению схем ГР аналоговых сигналов постоянного тока.

Вторая глава посвящена нормирующим устройствам преобразования аналоговых сигналов постоянного тока, применение которых в АВУ необходимо из-за большого разнообразия типов и диапазонов входных сигналов, поступающих от первичных преобразователей (датчиков). Дан краткий обзор схем нормирующих преобразователей и методов коррекции сдвига нуля. Исследован усилитель с импульсной стабилизацией в цепи отрицательной обратной связи /47 50/ как наиболее эффективное средство при построении точных нормирующих преобразователей, работающих в широком диапазоне частот изменения входного сигнала. Даны соответствующие выводы и рекомендации. Исследован метод демодуляции с интегрированием импульса, предложенный автором в работе /51/ , и рассмотрены нормирующие преобразователи, построенные на его основе. Предложен и исследован динамический метод преобразования сигналов от датчиков термопреобразователей сопротивления.

В третьей главе предлагаются и исследуются системные методы подавления помех. На входы большинства систем сбора данных попадают помехи и сигналы, содержащие частоты, превышающие частоту квантования. В результате на выходе системы возникают биения с разностными частотами, значительно меньшими чем частота квантования, которые оказываются в полосе прозрачности последующих звеньев систем и потому вносят существенные погрешности. Проблема определения условий возникновения биений не получила до сих пор удовлетворительного решения /і, 58/. В данной главе работы исследованы воздействия широкополосных помех и сигналов на системы сбора данных с квантованием по времени, выявлены необходимые условия возникновения биений, как при детерминированных, так и при случайных помехах. На этой основе выработаны практические рекомендации по системным методам подавления помех, в частности предложено использовать схемы фазовой автоподстройки частоты (ШАГИ) в М-ДМ системах, работающих по методу синхронной фильтрации. Далее в данной главе рассматриваются системные методы повышения точности, основанные на применении цифровой коррекции параметров АВУ. Предложены соответствующие практические структуры и алгоритмы работы.

В теоретических исследованиях в главах 1 3, используется математический аппарат преобразования Лапласа и теория импульсных систем [зі, ъг] .

В четвертой главе рассмотрены схемы и технические структуры, основанные на материалах предыдущих глав и внедренные в народное хозяйство.  

Схемы гальванического разделения на запоминающих конденсаторах

На рис. 1.10 показана классическая схема ГР с запоминающими конденсаторами. Подробный анализ схемы содержится в (4/ , а в данном параграфе ограничимся лишь основ ными ее особенностями. Ключи Kit К2 замыкаются на время А. при периоде / и работают в противофазе С точки зрения динамических свойств по полезному сигналу схемы рис. I.10 подобрана комбинации фиксирующего звена, на вход которого подается немодулированныи сигнал, и последовательно с ним соединенного модулятора, причем фиксирующее звено и модулятор работают в противофазе. Здесь наблюдается картина, обратная обычной, - сначала стоит фиксирующее звено, а потом последовательный модулятор. В силу этого,если умножить изображение входного сигнала на обобщенную передаточную функцию фиксирующего звена ГЗО, 3IJ , оператор схемы имеет вид

Как правило, схема гальванического разделения (рис.1.10) на выходе присоединена к АЦП, причем преобразование в код осуществляется на отрезке времени 7 -А . Если принять, что время преобразования АЦП стремится к нулю, то его оператор будет иметь вид

Подставляя в (1.3.2) выражение иґр) и приняв X(p)=.J (воздействие в виде О- функции), получим обобщенную передаточную функцию всего тракта: т.е. в этом случае весь тракт есть просто фиксирующее звено.

Ограничения на точность и быстродействие данного типа схем накладываются рядом факторов. С одной стороны, грубой оценкой КПСС может служить величина 20% (С/С), где с - значение монтажных емкостей между зажимами С и зажимами нуля на входе и выходе. Поэтому желательно иметь О наибольшей емкости. Увеличение емкости конденсатора С выгодно и с точки зрения уменьшения ошибок разряда С при его подключении к нагрузке, так как относительная ошибка от такого разряда приближенно определяется формулой где(/ Ау- длительность импульса "считывания" информации с С, а г н - сопротивление нагрузки.

С другой стороны, увеличение О неизбежно ведет к снижению быстродействия: растут постоянные времени заряда С . Для схемы рис. 1.10 характерными значениями являются: частота коммутации I кГц, длительность импульсов Л- п- 500 мкс, полоса пропускания по полезному сигналу около 20 Гц, общий КПСД=120 дБ.

Способность этой схемы выдерживать большие синфазные сигналы зависит от допустимого падения напряжения на ключах. Действительно, во время считывания информации u(f) полное напряжение синфазной помехи приложено к КІ и К2 , а при запоминании х(1)- к ключам КЗ и к . Поэтому в схемах с параллельным запоминающим конденсатором и бесконтактными ключами допустимый уровень помехи ограничен несколькими десятками вольт, что во многих применениях недостаточно.

Альтернативным вариантом является схема с последовательным включением запоминающих конденсаторов (рис. I.II), здесь в период запоминания п. ключ #/разомкнут, ключи к. 2 и КЗ замкнуты, и между левыми пластинами конденсаторов С и С2 фиксируется напряжение, равное входному дифференциальному сигналу. Ток заряда С, и С г проходит (при з KV« , ) по цепи: источник -С, -Rf - ключ к2 - ключ КЗ -П2" 2- источник. При изменении состояния ключей на противоположное через цепь: ключ Ч? Л-з" Л /- ключ К і проходит ток разряда Ct и CZb создающий на резисторах RitR падение напряжений, пропорциональное сигналу З бу. Гальваническое разделение в этой схеме обусловлено отсутствием общей шины земли у цепи источника и выхода. Однако, если на постоянном токе данная схема обеспечивает очень высокие значения КПСД, то синфазная помеха переменного тока частично проходит на выходы схемы. При этом за счет разбаланса плечей моста на выходе образуется дифференциальная помеха. Таким образом, на выходе схемы присутствуют и синфазная и дифференциальная помехи.

Рассмотрим прохождение сигнала и продольной помехи через схему рис. I.II. Переменной, не имеющей разрывов при коммутации ключей, здесь является сумма напряжений на конденсаторах Ci ,yg. Обозначив через ic ток, протекающий через конденсаторы, получим

М-ДМ усилители постоянного тока с импульсной стабилизацией и выбор их параметров

Согласно /ЗО, ЗІ/ фиксирующее звено К2-/?г Сг осуществляет преобразование сигнала по уравнению где JLZ - знак Г" - преобразования с длительностью импульса - , с запаздыванием fl+Cf и последующим осреднением; Qg=i/RECz) I- период, п. - длительность замыкания ключей К и Kv о_ длительность замыкания__ г. , Так как У(р)= К tl)iX(p) Z(p)]/(p )9 so (2.2.3) получает Если V и #2 в уравнении (2.2.4) соизмеримы, то усилитель охвачен обратной связью через апериодическое звено первого порядка, и в сигналах Z и І/ появятся колебания на сравнительно высоких частотах. Благодаря постоянной "подкачке" толчками от несущих импульсов эти колебания будут практически незатухающими, что делает схему неработоспособной. Условия отсутствия этих колебаний имеет Однако первое неравенство соответствует неработоспособной схеме, так как при малых І усилитель У і фильтрует вход.нъю импульсы практически полностью, и, таким образом, обратная связь через фиксирующее звено на КЕ В полной мере компенсирует входной сигнал. - Таким образом, схема в этом случае не выполняет своих усилительных функций. Поэтому рассмотрим случай, когда отношение Ом/ мало, а ) 2 /Т. Итак, пусть )) в уравнении (2.2.1) подчиняется неравенству Это условие означает, что фильтрующее воздействие усилителя Ш имеет ограниченный характер. Для того, чтобы учесть влияние V на форму импульсов и при переходе к текущему среднему, необходимо при вычислениях последнего принять В силу последнего условия при переходе к текущему среднему ))- оо и, следовательно, решение уравнения (2.2.4) следует искать из выражения Уравнение (2.2.4) после подстановок (2.2.7) и (2.2.9) получает вид

Графики функций (у/О(ff) показаны на рис. 2.3. Из этих графиков и выражений (2.2.8) и (2.2.12) следует: а) при заданном периоде / наименьшая величина У допустима при о = -q = 0,5 , б) при 0 — 1-0= 0,5 произведение т) должно составлять менее 20 30, чтобы усиление усилителя У і использовалось в пол ной мере; в) фактически ограничение накладывается не на период им пульса / , а на минимальную из длительностей Л. или " - ; г) достаточно значительные отклонения скважности несущих импульсов от расчетного значения не вызывают больших изменений в коэффициенте усиления (схема малочувствительна к отклонениям д) в любом случае снижение W до уровня, меньшего I, приво дит к снижению усиления более, чем в 20 раз, и потере схемой работоспособности. Из выражений (2.2.10) и (2.2.II) следует, что постоянная времени JI/KO C(Z определяет начальный выброс в переходном процессе, амплитуда которого для разомкнутой схемы зависит от соотношения \i Q) v и КСГ СІ І но не превышает величины Gg /Q относительно установившегося уровня. Современные интегральные дифференциальные усилители имеют ysz/O JT/teK при отсутствии корректирующих конденсаторов, которые в данной схеме не требуются. Для таких значений V целесообразно при of = 0 и # = 0,5 выбрать / 50 мкс. Во избежание возникновения колебательных переходных процессов величина Ог должна выбираться в пределах Qg v/iyrK поэтому, например, Учитывая нежелательность применения резисторов с сопротивлением более 20 50 кОм, получашзначение Cg «0,1 мкф. Это означает на практике необходимость наличия внешнего навесного конденсатора. Вместе с тем Cv может быть и достаточно мало - порядка 1000 пф при /гу е Ю00 0м. Из этого примера видно, что

Анализ влияния широкополосных помех на системы сбора данных с квантованием по времени

На входы большинства систем сбора данных попадают помехи и сигналы, содержащие частоты, превышающие частоту квантования. В результате на выходе систем возникают биения с разностными частотами, значительно меньшими частоты квантования, которые оказываются в полосе прозрачности последующих звеньев систем, и потому вносят существенные погрешности. Проблема определения условий возникновения биений не получила до сих пор удовлетворительного решения. Пусть имеется сигнал -X(z), модулирующий несущий периодический (с периодом / ) сигнал т(к,т), который определяется выражением (I.2.I). Процессу квантования времени в системах сбора данных соответствует свертка изображений Х(р)и М(р) [52,53]. где / - мнимая единица,С - действительная постоянная, знак # означает сверткуЛ с изображением несущего сигнала МІР) в виде прямоугольных импульсов длительностью Д и периодом I, для которого имеем

При вычислении свертки здесь и далее контур интегрирования выбирается в левой полуплоскости плоскости А и охватывает все полюсы Если за время обращения К сигнал осредняется по апериодическому закону, а в промежутках между обращениями фиксируется, то изображение текущего среднего определяется оператором фиксирующего звена /ЗО, 3l7 : где у - постоянная времени осреднения Qzrl/7; черта вверху означает процедуру осреднения (знак изображения ОТС /ЗО, 31J ). Так как У(р)ъ У/О) получаются преобразованием (3.2.1), то при детерминированном входном сигнале необходимым условием появления биений оказывается наличие у Х( комплексно-сопря-женных полюсов.

Это относится и к биениям с"нулевой частотой", т.е. к появлению ложного постоянного сигнала на выходе системы. Рассмотрим реакцию системы на детерминированную помеху вида X(z) =-61 п(ус+}#у;частота которой V соотносится с частотой квантования Ч следующим образом: как то в соответствии с (3.2.1) выражение для изображения реакции квантующего элемента имеет вид свертки откуда видно, что под действием синусоидальной помехи возникают биения на частоте А СО , определяемой соотношением(3.2.4), амплитуда которых пропорциональна Ы-П ЖОП/ЗСйН а фаза { Я ОП +$) Отсюда следует известный принцип синхронного фильтра [і, 14, 67y : npH/dtt =0 и целочисленных значениях on правая часть (3.2.7) и (3.2.8) обращается в нуль независимо от значения Ч . В принципе это не соответствует действительности, а получается как результат приближения Леи« - - при вычислении числителей дробей в фигурных скобках выражения (3.2.6). Поэтому для анализа целесообразно пользоваться модифицированными формулами (3.2.7) и (3.2.8), в которые вместо Л будем подставлять точное значение отношения $/и) = 1?. Если Оґ) - не целое число, то в Л не укладывается целое число периодов х({) и на выходе появляется ложное постоянное смещение. Присутствие в оригинале (3.2.8) пропорционального члена указывает на характер переходных процессов при скачкообразном изменении амплитуды или фазы X Ш и требует минимизации У

Блоки гальванического разделения цепей постоянного тока СЕГР-05, ЕГР-М60І, БГР-М602 и ЕГР-М603)

Рассмотрим устройство и принцип работы блока гальванической развязки БГР-05. Блок БГР-05 собран согласно структурной схеме, изображенной на рис. 4.1в с трансформаторной схемой ГР вход-выход. Блок состоит из двух одинаковых измерительных каналов с М-ДМ структурой, узла управления и узла вторичных источников питания. Блок предназначен для нормализации и гальванического разделения аналоговых сигналов постоянного тока от двух разделенных источников сигнала. Допускаемое значение уровня синфазной помехи напряжений постоянного и переменного тока Ucn= 220 В при этом значением КУШ»1304-150 дБ. В зависимости от диапазона изменения или типа входного сигнала и датчика блок поставляется в двенадцати исполнениях. В таблице 4.1 приведены диапазоны изменения входных и выходных сигналов, а также их погрешности преобразования в зависимости от исполнения блока. На рис. 4.5 изображена принципиальная схема блока БГР-05 для одного измерительного канала, а на рис. 4.6 временная диаграмма работы блока. На схеме знаком пкп обозначены меняющиеся элементы, которые обеспечивают разные исполнении блока. Например, / устанавливается при токовом сигнале на входе.

При помощи резистора г?нвыставляется коэффициент усиления в зависимости от исполнения блока. Диоды Щ и к% устанавливаются на плате для исполнений -08, -09 и -10. Работа блока происходит следующим образом. Сигнал, подаваемый на вход блока, через -фильтр низких частот (на резисторах г?з } R-5 и конденсаторах С , С3 подается на вход модулятора А1 (КІ90КГ2П). С выхода модулятора модулированный по ам- . плитуде сигнал, скважностью 2 ( 7 = 0,5) и периодом следования Т=1 мс, подается на неинверсирующий вход операционного усилителя (КІ40УД6), на котором собран предварительный усилитель. Коэффициент усиления предварительного усилителя налбв зависимости от исполнения устанавливается равным приблизительно I, 5, 50 или 100. Кроме того, АН служит также для минимизации влияния сопротивления линии связи и параметров модулятора на работу трансформаторной схемы ГР (см. п.1.2). С выхода усилителя модулированный и усиленный по амплитуде сигнал через конденсатор 0 подается на первичную обмотку трансформатора ( 6,5 Г, С/7= 20 пф). С выводов вторичной обмотки, гальванически развязанной от датчика, модулированный и усиленный по амплитуде сигнал демодулируется демодулятором, выполненным на транзисторе (КП304А), резисторе R%o и конденсаторе 9« С выхода демодулятора преобразованный (сглаженный) сигнал поступает на неинверсирующий вход операционного усилителя (КІ40УД6), на котором собран выходной усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, меняющимся в пределах от 1,8 до 2,2. Потенциометр /Т служит для установки нулевого значения, а " 22- веРхнего предела диапазона выходного сигнала при соответствующем входном сигнале согласно таблице 4.1. Управление каналами М-ДМ и питание усилителя AZ осуществляется от узла управления и вторичных источников питания следующим образом.

После подачи питающего напряжения срабатывает генератор прямоугольных импульсов, выполненный на D (К56ІЛЕ5), который при отсутствии синхронизирующих импульсов на входе "вход синх." генерирует прямоугольные импульсы частотой 2,2 4 кГц. При наличии синхронизирующих импульсов на "вход синх?, частота которых равна или превышает частоту генератора, генератор наЪ1 переходит в режим повторителя. Этот режим используется, когда, например, необходимо синхронизировать работу блока с АЦП. С выхода генератора импульсы поступают на счетный вход триггера 2)2. 1 (K56ITM2), работающего в режиме делителя частоты. С выхода 2)2,- і прямоугольные импульсы, частотой 1,1 1,2 кГц и скважностью 2 ( Р = 0,5), поступают на узел вторичных источников питания. Узел вторичных источников питания состоит из усилителя мощ ности, выполненного на транзисторах трансформаторе Т2 , выпрямительном мосте VD3 (КЦ407А) и фильтрующих конденсаторах С/0 f CJJ . Сигналы, управляющие модулятором А19 снимаются с вторичных обмоток трансформатора Т 2 относительно средней точки , а управление демодулятором осуществляется импульсами, поступающими с выхода триггера демодулятора J)2 2t передние фронты которых задаются с задержкой на 20-5-30 мкс по отношению к переднему фронту сигнала управления модулятором. Следовательно, при демодуляции на сглаживающий конденсатор Сд не проникают "провалы" и колебательные процессы, имеющиеся на выходе трансформатора 12 в моменты переключения (см. рис. 4.6). Эти провалы и колебательные процессы характерны для переходных процессов и обусловлены конечным значением времени установления выходного напряжения операционного усилителя и наличием колебательного itLL цепи.

Похожие диссертации на Исследование помехоустойчивости и динамических характеристик аналогов входных устройств постоянного тока управляющих вычислительных машин