Фазочувствительный выпрямитель

В системах автоматической регулировки (САР) сигнал рассогласования часто получается в виде переменного напряжения, амплитуда которого пропорциональна величине рассогласования, а изменение направления рассогласования приводит к изменению фазы на 180⁰ (например, выход сельсинов в трансформаторном режиме). При работе исполнительного устройства (ИУ) на постоянном токе возникает необходимость преобразования сигнала рассогласования переменного тока в сигнал постоянного тока так, чтобы величина сигнала была пропорциональна величине рассогласования, а полярность определялась фазой сигнала рассогласования. В качестве преобразователей сигналов рассогласования переменного тока в сигнал рассогласования постоянного тока применяется фазочувствительные выпрямители (ФЧВ). В литературе они также называются фазовыми детекторами (ФД), демодуляторами. Схема представляет собой нелинейный шестиполюсник (рис.3.8, слайд).

На входные зажимы 1-2 подается напряжение сигнала, на зажимы 3-4 – опорное напряжение, по отношению к которому определяется фазовый сдвиг входного сигнала. С зажимов 5-6 снимается выходное напряжение постоянного тока. Полярность выходного напряжения зависит от фазы входного сигнала, а величина – от амплитуды входного сигнала.

Принцип работы ФЧВ рассмотрим на примере простейшей схемы на диодах (рис.3.9, слайд).

В качестве вентилей в схеме могут применяться электровакуумные и полупроводниковые диоды или твердые выпрямители. Для нормальной работы ФЧВ необходимо, чтобы U_оп > U_{вых. max}. Частота U_оп и U_вх должны быть строго одинаковы, схема симметричная (R1=R2;C1=C2). При U_вх=0 к анодам ламп Л1 и Л2 приложено U_оп. Благодаря наличию диодов токи в сопротивлениях R1 и R2 будут протекать только в одном направлении («+» полупериод). Емкости С1 и С2 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения. Токи в обоих плечах равны и направлены противоположно, поэтому U_вых=0 (рис. 3.9, момент времени от 0 до t₁).

При наличии U_вх во вторичной обмотке ТР1 будут равные и противофазные напряжения U’_1вх и U’_2вх, которые приложены к диодам последовательно с U_оп. Пусть при данной фазе U_вх напряжение U’_1вх совпадает с U_оп, а напряжение U’_2вх противофазно ему. При этом напряжение, приложенное к Л1 (U_Л1 = U_оп + U’_1вх), окажется больше, чем напряжение, приложенное к Л2 (U_Л2= U_оп - U'_2вх).

Импульс тока I₁ увеличится, а I₂ уменьшится. Среднее значение выпрямленного напряжения на выходе U_вых будет положительным (рис. 3.9, момент времени t₁ - t₂).

При изменении фазы U_вх на противоположную среднее значение напряжения на выходе становится отрицательным (рис.3.9, момент времени t₃ - t₄).

В данной схеме происходит однополупериодное выпрямление.

ФЧВ может быть выполнен по двухполупериодной схеме, а также на триодах. При выполнении фазочувствительного выпрямителя на триодах происходит также и усиление сигналов.

В Ы В О Д

Синхронно-следящий привод РЛС управляет положением антенны дистанционно, передает угол поворота антенны на индикаторные устройства.

Для повышения точности передачи углового положения антенной системы ССП РЛС выполняется двухканальным.

В РЛС метрового диапазона СД точного отсчета связан с СТ точного отсчета через ускоряющий редуктор с передаточным соотношением 1:23, в РЛС сантиметрового диапазона – 1:36.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

- Санковский Е.А. Основы автоматического управления. С. 165-176, 275-281.

- Санковский Е.А. Элементы автоматических устройств. С. 173-193, 222-226.

- Знать принцип работы синхронно-следящего привода и фазочувствительного выпрямителя.

- Уметь вычерчивать схему синхронной передачи в индикаторном и трансформаторном режимах.

Окончание занятия;

Руководитель занятия: