SU769564A1 - Функциональный преобразователь формы колебаний - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и электротехники и может найти применение в генераторах периодических сигналов специальной формы.

Известны функциональные преобразователи формы колебаний 1, содержащие диодно-резистивные  чейки и суммирующий усилитель.

Известен также функциональный преобразователь формы колебаний 2, содержащий ферромагнитный сердечник с расположенными на нем входной и выходной обмотками . Это по существу импульсный трансформатор, осуществл ющий за счет нелинейности петли гистерезиса определенное искажение входного периодического сигнала.

Недостатком известных функциональных преобразователей формы колебаний  вл етс  узкий объем реализуемых зависимостей .

Целью изобретени   вл етс  расширение класса воспроизводимых зависимостей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в функциональном преобразователе формы колебаний, содержащем ферромагнитный сердечник с расположенными на нем входной и выходными обмотками, ферромагнитный сердечник выполнен кольцеобразной

формы с переменной в радиальном направлении площадью поперечного сечени  и снабжен обмоткой смещени , подключенной через дополнительно введенный переменный резистор к блоку выпр млени , соединенному с входной обмоткой.

На чертеже дана принципиальна  схема функционального преобразовател .

Функциональный преобразователь формы колебаний содерл ит кольцеобразный ферромагнитный сердечник 1, выполненный с переменной в радиальном направлении площадью поперечного сечени . На сердечнике расположены входна  обмотка

15 2, обмотка смещени  3 и выходные обмотки 4 (дл  упрощени  на чертеже показана одна выходна  обмотка). Чпсло выходных обмоток равно необходимому числу формируемых сигналов. Обмотка 3 соединена

20 через переменный резистор 5 и блок выпр млени  6 с обмоткой 2. Выходные обмотки 4 распределены по периметру сердечника по законам, определ емым требуемыми формами сигналов в обмотках 4

25 Эти законы распределени  задаютс  с помощью функций, представл ющих собой зависимости здельного числа витков (числа витков обмотки 4, приход щихс  на единицу угловой координаты) от угловой

30 координаты.

Обмотки 2 и 3 служат дл  создани  в сердечнике магнитного потока, измен ющегос  в функции времени и угловой координаты но онределенному закону. Переменный резистор 5 в цепи обмотки 3 предназначен дл  регулировки МДС этой обмотки, т. е. дл  регулировки величины смещени . Выходные обмотки 4, расположенные на сердечнике одна новерх другой, предназначены дл  формировани  на нагрузках преобразовател  сигналов нужной формы.

Преобразователь работает следующим образом.

Обмотка 2 питаетс  от источника входного сигнала периодически мен ющимс  током /вх(0 известной амплитуды, частоты и формы. Обмотка 3 питаетс  выпр мленным входным током /см- Под вли нием носто нной МДС обмотки 3 /см-WcM и периодически измен ющейс  МДС входной

обмотки /вхСО- вх (где WCM и WBX - СОответственно числа витков в обмотках 3 и 2) в сердечнике 1 возникает магнитный поток, который также периодически измен етс  во времени, причем период его изменени  равен периоду МДС /вх(0 вх. Поскольку магнитна  индукци  в сердечнике не может превыщать некоторого фиксированного дл  данного материала магнитопровода значени  индукции насыщени  BQ, то дл  каждого участка сердечника существует свое максимально возможное значение магнитного потока BoS(ff), пронизывающего этот участок (где S (ф) - закон изменени  площади поперечного сечени  сердечника 1 по угловой координате).

Изменением соотнощени  чисел витков и WBX обмоток 2 и 3 режим работы нреобразовател  можно подобрать таким, что дл  каждого участка сердечника (даже если его питание по цепи обмотки 2 осуществл етс  гармонически измен ющимс  током) будет существовать сво , отлична  от гармонической, зависимость потока от времени. Другими словами каждому участку будет соответствовать некоторый свой снектр гармоник Q(n; ф), где п - номер гармоники.

Действительно, в силу того, что сердечник имеет сечение с переменной площадью, всегда можно так подобрать режим питани  его обмоток, чтобы участок наименьщего сечени  в некоторые моменты времени входил в насыщение, а участок наибольщего сечени  всегда оставалс  ненасыщенным . В этом случае участку наименьщего сечени  соответствует периодическое изменение потока несинусоидальной формы , а участку наибольщего сечени  - гармоническое изменение потока (при условии, что питание сердечника по цепи обмотки 2 осуществл етс  гармонически измен ющимс  током), в силу непрерывности снловых линий магнитной индукции

(divB Q) изменение формы колебаний

магнитного потока во всех участках сердечника (от участка минимального сечени  до участка максимального сечени ) будет иметь непрерывный характер. Следователь5 но, имеет место и непрерывное изменение спектра колебаний потока вдоль всего сердечника (функци  и ( ; ф) непрерывна по ф). Кажда  составл юща  этого снектра в

() любом фиксированном сечении сердечника индуктирует в част х выходных обмоток, расположенных в этом сечении, ЭДС, образу  тем самым некоторые спектры ЭДС. Амплитуды составл ющих этих спектров

g завис т от чисел витков выходных обмоток в данном участке сердечника. Подобрав законы намотки обмоток 4, можно добитьс  того, что результирующие ЭДС каждой выходной обмотки,  вл ющейс  суммой отQ дельных гармонических составл ющих вдоль всего сердечника, будут иметь необходимый снектр или (что то же самое) необходимый закон изменени  во времени (нужную форму).

- Если сопротивлени  нагрузок преобразовател  достаточно велики, то токи, вызванные наведенными в выходных обмотках 4 ЭДС, очень малы, поэтому их обратным вли нием на токораснределение в сердеч- . нике можно пренебречь и считать напр жени  на нагрузках преобразовател  равными ЭДС, индуктируемым в обмотках 4. Следовательно, независимо от формы входного сигнала режим питани  обмоток 2 и 3, , а также законы распределени  обмоток 4

° можно подобрать такими, что наводима  в каждой из выходных обмоток суммарна  ЭДС, т. е. напр жение на нагрузке преобразовател  будет иметь практически любой необходимый закон изменени  во времени (нужную форму). Очевидно, что предложенный преобразователь дает возможность преобразовать форму входного периодического сигнала одновременно по нескольким

функциональным зависимост м (но числу обмоток 4).

Предлагаемый функциональный преобразователь формы колебаний позвол ет существенно расщирить класс воспроизводимых зависимостей,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Функциональный преобразователь формы колебаний, содержащий ферромагнитный сердечник с расположенными на нем входной н выходными обмотками, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  класса воспроизводимых зависимостей, ферромагнитный сердечник выполнен кольцеобразной формы с переменной в радиальном направлении площадью поперечного сечени  и снабжен обмоткой смещени ,

   подключенной через дополнительно введенный переменный резистор к блоку выпр млени , соединенному с входной обмоткой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бруевич Н. Г., Доступов Б. Г. Основы 5 теории счетно-решающих устройств, М «Сов. радио, 1964, с. 197-20.
2. 2. Мейнке X., Гундлах Ф. Радиотехни ческий справочник, т. 1, М.-Л., «Госэнер гоиздат, с. 44 (прототип).