Преобразуемое напряжение

Пусть в условиях рассматриваемой системы эквивалентирование заключается в получении упрощенной модели преобразуемой подсистемы /, содержащей одну генераторную станцию и, следовательно, заменяющей k -[- 1, k + 2, ..., п. реальных станций этой подсистемы. Такую станцию в дальнейшем удобно называть эквивалентной. На 3-1, б показана условная схема системы, в которую включена упрощенная модель преобразуемой подсистемы /.

Удовлетворение условий (3-1) обеспечивает неизменность режима непреобразуемой подсистемы // после замены подсистемы / ее упрощенной моделью.

Уравнения (3-2) справедливы как для электростанций преобразуемой подсистемы, так и для эквивалентного генератора. С учетом обо-

значений, принятых на 3-1 для преобразуемой подсистемы, урав-. нение (3-2) может быть записано в виде

т. е. в том случае, когда движения всех станций преобразуемой подсистемы тождественны, причем изменение углов б этих станций характеризуется уравнением

где 8 (t) — функция, общая для всех станций преобразуемой подсистемы.

В частном случае установившегося режима при б (/) = О справедливо уравнение (3-5а), которое показывает, что всегда имеется принципиальная возможность представления угла эквивалентной станции через углы станций преобразуемой подсистемы. Следовательно, при удовлетворении условий идентичности режима в исходной и преобразуемой схемах эквивалентирование применительно к расчетам установившихся режимов возможно.

Тогда для непреобразуемой подсистемы

а для преобразуемой подсистемы

В (3-31) и в последующих выражениях надстрочным индексом «/» отмечены токи и проводимости ветвей преобразуемой подсистемы.

Если из ветвей преобразуемой подсистемы в отдельную группу выделить ветви примыкания, то токи в них (\'т) и токи в остальных ветвях (l{—m) этой подсистемы можно в соответствии с (3-31) найти из выражения

ключ К± на вход интегратора Инт подается преобразуемое напряжение, а во втором такте через ключ Яа подключается образцовое напряжение и„ про-типополсжиой полярности, в результате чего выходное напряжение интегратора уменьшается до нуля за время Тх, пропорциональное напряжению ия, т. е. реализуется промежуточное преобразование их->-Тх: Тх — T0ux/u0, Переход к выходному коду осуществляется квантованием сформированного на выходе логической схемы И импульса но структурной схеме, представленной на 4.4, в,

Рассмотрим работу простейшего модулятора на транзисторном ключе ( 6.73). В этой схеме постоянное преобразуемое напряжение Ег включено в коллекторную цепь транзистора. Транзистор периодически переводится из открытого состояния в закрытое модулирующим напряжением с частотой со, подаваемым между базой и эмиттером. В открытом состоянии транзистор насыщен (см. § 7.2) и представляет собой* малое сопротивление, близкое к нулю. В закрытом состоянии через транзистор течет малый тепловой ток /кэо, и сопротивление транзистора близко к бесконечно боль-шой величине. В результате ток в /?н прерывается с частотой со я напряжение на %н> являющееся входным напряжением усилителя У, имеет вид, показанный на 6.73 р,ис 6j2,e. Связь модулятора с усилителем

Структурная схема преобразования изображена на 4.19. Пусть преобразуемое напряжение подается на один вход устройства сравнения (нуль-орган), а на другой его вход подводится напряжение из образцового набора, причем подключение начинается со старшего разряда. В устройстве сравнения преобразуемое напряжение сравнивается с образцовым напряжением или суммой образцовых (напряжений. Если U06v0 (мало), то выходное устройство не будет оказывать воздействия на управляющее устройство. Оно продолжает работать циклами и выдает новый тактовый импульс, подключающий к предыдущему образцовому напряжению (или сумме 'напряжений), напряжение, соответствующее следующему низшему разряду. Если ,и после этого Ux—'1/обр>0, то управляющее устройство не 'будет реагировать на выходное напряжение сравнивающего устройства. Следующий такт прибавляет к сумме образцовых еще одно напряжение, соответствующее низшему разряду. Если Ux—?/0бр<0 (велико), выходное напряжение сравнивающего устройства действует на управляющее устройство, которое вырабатывает импульс, 'направляемый в блох образцовых напряжений, и напряжение разряда, подключенное в данном такте, снимается. Этот разряд пропускается. Далее в следующий такт подключается напряжение следующего за пропущенным более низкого разряда. Процесс заканчивается после сравнения входного напряжения с полным набором образцовых напряжений. Образцовые напряжения, остав-

При уменьшении /, чтобы не происходило уменьшения магнитной проницаемости сердечника и индукция Вд сохраняла свое значение, ограничивают допустимое преобразуемое напряжение в соответствии с равенством:

Упрощенная блок-схема преобразователя, выполняющего рассмотренные этапы, изображена на 3.40. Она состоит из генератора счетных импульсов ГСИ высокостабильной частоты, клапана К, счетчика Сч, управляющего триггера Гу, схемы сравнения СС, генератора пилообразного напряжения ГПН и схемы управления циклами СУД. Перед очередным циклом сравнения подается сигнал по шине установка нуля У«0», устанавливая счетчик в нулевое положение. С началом очередного цикла преобразования управляющий триггер Гу переводится в исходное положение, открывающее клапан К. Через клапан открывается доступ счетных импульсов в счетчик. Как только преобразуемое напряжение сравняется по амплитуде с эталонным, схема сравнения вырабатывает сигнал, перебрасывающий управляющий триггер в исходное положение; клапан при этом закрывается, и доступ счетных импульсов в счетчик прекращается. Накопленное в счетчике количество счётных импульсов будет пропорционально временному интервалу ДД:

Например, преобразуемое напряжение ?/вх можно разложить:

Выявление наличия весовых эталонных уровней проводится последовательно, поэтапно, начиная со старшего, путем сравнения и вычитания. На первом этапе преобразуемое напряжение сравнивается со старшим эталонным напряжением. Если преобразуемое напряжение превышает эталонное или равно ему, то в старший разряд двоичного числа на выход выдается код единицы и определяется разность (?/вх — 2nVa). Если преобразуемое напряжение оказывается меньше, то в старший разряд двоичного числа на выход выдается код нуля, разность при этом не определяется.

Рассмотрим работу такого преобразователя несколько подробнее ( 3.48). Преобразуемое напряжение сравнивается с напряжением, вырабатываемым цифро-аналоговым преобразователем, которое представляет собой сумму эталонных напряжений, веса которых соответствуют весам разрядов двоичного числа.

Преобразуемое напряжение С/вх с коммутатора каналов поступает на схему сравнения СС. На другой вход схемы сравнения подаются эталонные напряжения.

где uai = t/max/2""-' — вклад «'-го разряда в напряжение U э на выходе ПКН, причем Umax характеризует максимальное преобразуемое напряжение; ыэо == Umax/2" — погрешность преобразования (т. е. вклад младшего разряда).

(управляющим является коллекторный переход). К базам и коллекторам ключей через трансформаторы поочередно подается напряжение прямоугольной формы от распределителя, т.е. ключи замыкаются (делаются проводящими) последовательно во времени, так как npit отрицательном потенциале на базах транзисторов относительно коллекторов ключ оказывается замкнутым и каждый из эмиттеров может проводить ток в любом направлении. Поскольку с одной стороны на ключи подается от. датчиков преобразуемое напряжение Ux\,...,Uxn, ас другой — эталонное напряжение (/эт, в зависимости от значения напряжений Ux, U3r ток через обмотку трансформатора 7"рвых может проходить от (/„ к Ux, т. е. от точки / к точке 2, либо наоборот. При этом изменяется фаза выходного сигнала, что позволяет определить моменты равенства напряжений Ux, ?Л,т и проанализировать знак управляющего напряжения компаратора, поступающего на усилитель.