Электронная схема для поддержания колебаний механического резонатора - SU434666A3

Чертежи

Описание

1

Изобретение относится к электрическим приборам времени и может быть использовано для поддержания колебаний механического резонатора.

Известные электронные схемы для поддержания колебаний механического резонатора, содержащие две катушки привода, усилительный транзистор, схему «И, источник питания и генератор переменного напряжения, потребляют значительную энергию и имеют недостаточно широкую область синхронизации .

Предлагаемая схема снабжена детектором уровня, соединенным одним концом с катушкой привода, а другим -- с резистором, подключенным к плюсовой шине источника питания , и базой усилительного транзистора, чмиттер которого соединен с вторым концом катушки привода и подключен к земляной шине источника питания. Коллектор усилительного транзистора соединен с одним входом логической схемы «И, выполненной на двух транзисторах противоположного типа проводимости по отношению к усилительному транзистору. Второй вход логической схемы «И соединен с выходом генератора переменного напряжения, имеющего более высокую частоту, чем частота механического резонатора . Эмиттер первого транзистора логической схемы соединен с плюсовой шиной источника питания, его коллектор - с эмиттером второго транзистора логической схемы «И, коллектор которого соединен с детектором уровня и с первым концом обмотки привода.

В качестве детектора уровня используют диод.

Кроме того, в качестве детектора уровня применяют конденсатор.

На фиг. 1 показана конструкция механического резонатора в двух проекциях; на фиг. 2, а, б - варианты выполнения схемы; на фиг. 3, а, б, в представлена форма напряжений в различных точках схемы.

Рабочим органом является механический резонатор 1, поворачивающийся вокруг оси 2 под действием электрических импульсов, поданных на обмотку рабочей катушки 3, поле которой действует на магнит 4, находящийся на резонаторе 1. Резонатор соединен со спиральной пружиной 5, как в балансах часов.

В положении покоя резонатора магнит 4 находится между якорями 6 электромагнита, образованного рабочей катушкой 3 и сердечником 7. Оси баланса размещены между платой 8 и мостом 9.

Во время каждого прохождения между якорями магнит наводит нанряжение в катушке . При этом напряжение возрастает, проходит через максимум и затем уменьшается , когда магнит удаляется от магнитной цепи.

Схема, показанная на фиг. 2, а, применяется с механическим резонатором и имеет катушку 3. Кроме того, в ней предусмотрен генератор прямоугольных импульсов напряжения с частотой выше частоты колебания механического резонатора, который через сопротивление управляет базой транзистора Гз логической схемы «И, составленной указанным транзистором, транзистором TZ и сопротивлением . Напряжение этих прямоугольных импульсов равно И. Эта схема питается постоянным напряжением + У.

Детектор уровня, соединенный с катушкой 3, собран на диоде Д1 и на сопротивлении между которыми включена база транзистора Ti, коллектор которого соединен с сопротивлением Rz. Напряжение перехода база-эмиттер транзистора TI выбирают несколько выше напряжения диода Дь Когда напряжение, наведенное в катушке 3 равно нулю, ток от источника , проходяш,ий по сопротивлению R, закорачивается диодом Д и подключенный транзистор запирается. Напряжение Uz, поданное через резистор Rz, также равно + V, следовательно транзистор Т заперт и не пропускает ток к транзистору Гд. То же самое происходит, когда напряжение, наведенное в катушке 3, отрицательно.

Если это напряжение становится положительным , то протекающий по сопротивлению Ri ток проходит на базу транзистора Ti, а не через диод Mi и отпирает этот транзистор. Напряжение Uz оказывается равным нулю, и ток, идущий по сопротивлению Rs, достигает базы транзистора TZ, который отпирается. Когда выходное напряжение генератора прямоугольных импульсов проходит одновременно через нуль, устанавливается ток, поступающий по сопротивлению Ri на базу транзистора Тз и отпирающий его. Транзисторы TZ и Гз в этот момент открыты и поэтому напряжение питания + V поступает на зажимы катушки 3 и исчезает как только выходное напряжение генератора становится равным Us.

До тех пор пока напряжение, наведенное в катушке 3, остается положительным, она будет получать такой импульс при каждом прохождении напряжения генератора через нуль, т. е. во время каждого полупериода переменного тока прямо)Тольного импульса.

На фиг. 3 показаны кривые напряжения, поясняющие работу схемы (а - напряжение Ui, наведенное в катушке 3, линия S соответствует пороговому напряжению, т. е. напряжению, измеренному детектором уровня; б - изменение напряжения Uz, в - переменное напряжение f/3 генератора). Начиная с момента, соответствующего превышению наведенным напряжением порога 5, формируются импульсы привода в катушке 3.

Очевидно, что напряжение i/з могло бы быть равно +V, но в этом нет необходимости. Частоту этого напряжения выбирают, например , такой, чтобы ее период был в 5-10 раз меньше периода времени, в течение которого наведенное в катушке 3 напряжение остается положительным. В описанном примере напряжение + V действует непосредственно на катушку 3, но можно было бы также включить усилитель на выходе транзистора Тз.

Схема, показанная на фиг. 2, б, отличается соединением детектора уровня, в котором

диод Ml заменен емкостью Сь Эта емкость должна иметь сравнительно большую величину , чтобы она не работала как фильтр. Количество энергии, выдаваемой на катушку 3, можно регулировать путем изменения профиля переменных прямоугольных импульсов. На фиг. 3 эти импульсы симметричны, т. е. каждый полупериод имеет одну и ту же длительность . Увеличивая длительность части периода , когда напряжение равно нулю относительно длительности напряжения, увеличивают количество энергии.

Предмет изобретения

I. Электронная схема для поддержания колебаний механического резонатора, содержащая катушку привода, усилительный транзистор , схему «И, источник питания, генератор переменного напряжения, отличающаяся тем, что, с целью расширения области синхронизации и уменьшения расхода тока , она снабжена детектором уровня, соединенным одним концом с катушкой привода, а другим - с резистором, подключенным к

плюсовой шине источника питания, и базой усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым концом катушки привода и подключен к земляной шине источника питания , коллектор усилительного транзистора

соединен с одним входом логической схемы «И, выполненной на двух транзисторах противоположного типа проводимости по отношению к усилительному транзистору, второй вход логической схемы «И соединен с выходом генератора переменного напряжения, имеюшего более высокую частоту, чем частота механического резонатора; эмиттер первого транзистора логической схемы соединен с плюсовой шиной источника питания, его коллектор -- с эмиттером второго транзистора логической схемы «Н, коллектор которого соединен с детектором уровня и с первым концом обмотки привода.

2.Электронная схема по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве детектора уровня

использован диод.

3.Электронная схема по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве детектора уровня использован конденсатор.

J

Реферат

Формула