Гирокомпас "Гюйс"

Оглавление

 

ВВЕДЕНИЕ.

Данная дипломная работа выполнялась  в ОАО Пермская Научно-Производственная Приборостроительная Компания (ПНППК).

ПНППК имеет 45-летний опыт разработки и производства навигационных систем различного назначения и товаров народного потребления. Важнейшими направлениями ее деятельности являются: авиационное приборостроение, морская навигация, производство электроинструмента.

За последние годы на ПНППК были освоены технологии производства большинства  современных базовых элементов  навигационных систем. Это позволяет постоянно модернизировать существующее навигационное оборудование и разрабатывать новые изделия на основе традиционных базовых элементов с повышением точности и расширением возможностей основных объектов. Концентрация передовых производственных технологий способствовала появлению новых направлений в производстве для навигационных систем. С привлечением лучших научно-технических сил региона и России специалисты Компании на основе волоконно-оптических гироскопов и микромеханических датчиков разработали образцы современных систем, которые могут использоваться для навигации и стабилизации движущихся объектов во всех средах.

Созданный на базе авиационных технологий гирокомпас "Гюйс" (рис. 1.) для морских  и речных судов завоевал множество  наград не только на российском, но и на мировом рынке и послужил основой целого семейства приборов морской навигации: гирокомпаса "Гюйс-М" повышенной точности,

 

 

 

 

 

 гирокурсоуказателя ГКУ-5 и морской  интегрированной малогабаритной навигационной системы "Кама" для кораблей ВМФ, гирокомпаса "Scan-2000", выпускаемого совместно с датской фирмой Scan Steering, и разработанного совместно с английской фирмой "SGB" гирокомпаса "Меридиан" для судов различного класса.


Гирокомпас "Гюйс" предназначен для использования  на речных и морских судах различного класса, от катеров до быстроходных паромов и круизных лайнеров.

 Гирокомпас обеспечивает:

    • курс относительно географического меридиана (при скорости судна до 90 узлов, широте до 75 градусов и максимальных углах дифферента и крена до 45 градусов);
    • информацию о курсе для аналоговых, цифровых и шаговых потребителей;
    • информацию о режиме работы и неисправностях.

В состав гирокомпаса “Гюйс” входит:

    • ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРИБОР.(ЦП) Гирокомпас с коррекцией на базе динамически настраиваемого гироскопа помещен в цилиндрический корпус с курсовой шкалой вверху.
    • БЛОК ЭЛЕКТРОННЫЙ.(БЭ) Вырабатывает корректирующие, управляющие сигналы и вторичные напряжения для гироскопа. Он также преобразует аналоговый курс в цифровой код (NMEA0183 RS232/422) и в шаговое напряжение (6 шаг/град, 24 В, диаграмма Sperry).
    • ПУЛЬТ ОПЕРАТОРА.(ПО) Осуществляет функцию управления и отображает входные и выходные данные. Помещен в прямоугольный корпус с ручками управления, индикаторами готовности и неисправности и дисплеем на передней панели.

В основе гирокомпаса “Гюйс” лежит  динамически настраиваемый гироскоп. На сегодняшний день они применяются в большинстве высокоточных систем навигации. Важнейшей частью динамически настраиваемого гироскопа является гиромотор.

Данная дипломная работа посвящена  разработке платы питания гиромотора. От правильной работы гиромотора напрямую зависят выходные параметры и точность гироскопа, а, следовательно, и точность показаний навигационных приборов. Поэтому к плате питания гиромотора предъявляются особенного высокие требования по точности и надежности.

Работа проводилась в составе  плановых работ по усовершенствованию и увеличению надежности гирокомпаса “Гюйс”. В частности работы по замене применяемого на сегодняшний день гироскопа ГВК-6Г на более надежный и современный ГБ-23.

Цель данной разработки была продиктована следующими причинами:

1. Применяемая на сегодняшний  день плата питания гиромотора  для ГБ-23 имеет следующие недостатки:

    • не обеспечивает требуемый уровень надежности;
    • имеет очень низкий массогабаритный показатель (состоит из двух плат);
    • выполнена на устаревшей элементной базе;
    • не обеспечивает защиту от короткого замыкания и контроль работы гиромотора;
    • по входным параметрам не подходит для гирокомпаса “Гюйс”.


2. На сегодняшний день ведется  разработка нового малогабаритного  навигационного прибора для судов среднего и легкого класса с применением нового миниатюрного гироскопа КИНД-05-081 (рис.2.), где также планируется применение разрабатываемой платы. Это накладывает дополнительные требования к плате питания гиромотора:

    • высокая точность выходных параметров
    • низкие габариты

3. Необходимость создания универсальной  платы питания для широкой номенклатуры гироскопов, что стало возможным с появлением программируемых устройств, таких как микроконтроллеры (для каждого гироскопа своя программа).

 

 

 

 

 

 

  1. РАЗРАБОТКА  АППАРАТНОЙ ЧАСТИ.

В рамках данного раздела представлен  текст технического задания на разработку, разработка структурной и электрической принципиальной схем исходя из технического задания, обоснование выбора элементной базы,  расчет узлов схемы и разработка печатной платы.

1.1. Текст технического задания.

1. ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ДАННОЙ РАБОТЫ 

Целью разработки является создание устройства, обеспечивающего необходимые условия для работы гиромотора и контроля его параметров. Устройство должно быть гибким, универсальным и обеспечивать оперативное изменение выходных параметров.

 

2. НАИМЕНОВАНИЕ ОБРАЗЦА– ПГМ-1

 

3. ТАКТИКО–ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ  К ОБРАЗЦУ

3.1 Требования по назначению  и технические характеристики

Назначением изделия является обеспечение следующих  параметров:

3.1.1 Встроенное внутреннее тестирование  устройства с индикацией неисправности.

3.1.2 Устройство должно обеспечивать  выдачу трехфазного напряжения прямоугольной формы в следующих режимах:

В режиме “ФОРСАЖ”:

а) длительность 30±1 с.

   частота f=400±0,02 Гц

   напряжение U=35±1 В

 

б) длительность 20-30 с.

    частота f=f01±0,25 Гц

    напряжение U=35±1 В

в) длительность 10 с.

    частота f=500±0,1 Гц

    напряжение U=30±1 В

В режиме “РАБОТА”:

а) частота f=400±0,02 Гц

    напряжение U=17,5±0,2 В

б) частота f=f0±0,25 Гц

    напряжение U=17,5±0,2 В

в) частота f=500±0,1 Гц

    напряжение U=14±0,4 В

В режиме “ЦИКЛИЧЕСКОЕ ПЕРЕВОЗБУЖДЕНИЕ  ”:

а, б) длительность импульсов 8-12 мс через  каждые 10 с

        напряжение  U= U=35±1 В

в) длительность импульсов 150-170 мкс, через каждые 0,1 с

    напряжение U=25-30 В

3.1.3 Мощность источника не менее  50 Вт.

3.1.4 Защита от короткого замыкания  с индикацией о неисправности.

3.1.5 Контроль угла рассогласования  (q<60°) с целью обеспечения синхронизма. Индикация “авария” при срыве синхронизма.

 

3.2 Требования по радиоэлектронной защите

3.2.1 Изделие не должно создавать  помех, мешающих работе навигационного оборудования и радиосвязи.

3.2.2 Электромагнитная совместимость  изделия с установленными в  гирокомпасе “Гюйс” электронными  платами должна обеспечиваться при совместной их работе.

 

3.3 Требования по живучести и  стойкости к внешним воздействующим  факторам

3.3.1 Изделие должно использоваться  в условиях:

    • воздействия температуры окружающей среды от -15 до +55°С;
    • относительной влажности окружающего воздуха до 98% при температуре +40°С;
    • воздействия синусоидальной вибрации в диапазоне:
      • от 2 Гц до 13,2 Гц с амплитудой виброперемещения от -1 до +1 мм,
      • от 13,2 Гц до 100 Гц с максимальным ускорением 7,0 м/с2;

3.3.2 Изделие должно функционировать и сохранять свои параметры после воздействия следующих внешних факторов окружающей среды (при отключенном питании):

    • пониженной предельной температуры окружающей среды до минус 60°С;
    • повышенной предельной температуры окружающей среды до 80°С;
    • механического удара с пиковым ускорением до 100 м/с2 и длительностью импульса от 10 до 15 мс.

 

3.4 Требования по надёжности

Изделие должно соответствовать следующим  требованиям:

    • наработка на отказ – не менее 25 000 часов;
    • время непрерывной работы – неограниченно;
    • средний ресурс изделия – 50 000 часов;
    • срок службы изделия – не менее 12 лет.

 

3.5 Требования по безопасности

Изделие должно быть сконструировано  таким образом, чтобы в максимальной степени исключить опасность аварии, пожара, появления дыма или ядовитых запахов при его использовании, а также при возможных отказах и неисправностях.

 

3.6 Требования по стандартизации  и унификации

3.6.1 В конструкции изделия должна  быть предусмотрена применяемость стандартных и заимствованных деталей и узлов.

3.6.2 Материалы, применяемые в изделии, должны соответствовать государственным и отраслевым стандартам и техническим условиям.

Номенклатура должна быть минимальной.

 

3.7 Требования по технологичности

Конструкция изделия должна обеспечивать серийное производство, технологичность сборки.

 

3.8 Конструктивные требования

Приборы изделия должны иметь минимально возможные весогабаритные параметры.

 

4. ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1 На этапе разработки должен  быть выполнен ориентировочный  расчёт себестоимости изделия и сравнительные технико-экономические характеристики по отношению к имеющимся аналогам.

 

 

 

5. ТРЕБОВАНИЯ ПО ВИДАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

5.1 Требования по метрологическому  обеспечению

5.1.1 Правила и нормы метрологического  обеспечения должны отвечать требованиям стандартов Государственной системы обеспечения единства измерений и действующей НТД.

5.1.2 Методы измерений и контроля  должны обеспечивать единство  измерений с заданной точностью. Используемое оборудование должно быть унифицировано и должно обеспечивать проведение всех видов испытаний в режимах с заданными допусками.

5.2 Требования к математическому  и программному обеспечению

Для разработки функционального программного и математического обеспечения  изделия должны быть использованы или  разработаны программно-аппаратные средства на базе современных персональных компьютеров.

 

6. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ И  КОМПЛЕКТУЮЩИМ

6.1 Материалы, полуфабрикаты и  комплектующие изделия должны  удовлетворять требованиям действующих  государственных и отраслевых  стандартов и технических условий, и должны быть разрешены к применению в перспективных разработках.

6.2 Изделие должно быть разработано  с применением высокоэффективной отечественной и зарубежной элементной базы и комплектующих.

 

1.2. Разработка  структурной схемы

Анализируя текст технического задания, можно прийти к выводу, что для реализации устройства необходимы три основных элемента – это преобразователь напряжения, формирователь трехфазного напряжения заданной частоты и устройство управления (рис.1.1). Остановимся на каждом из них поподробнее.

Преобразователь напряжения необходим для формирования заданных уровней напряжения в различных  режимах с требуемой точностью. В системе имеется источник питания, который выдает стабилизированное напряжение +27В, +24В, ±15В и +5В. В разрабатываемом устройстве для питания преобразователя наиболее целесообразно использовать напряжение +24В. Это объясняется следующими причинами:

    • напряжение +27В без преобразования недостаточно для обеспечения режима “ФОРСАЖ”, а требуемый уровень напряжения в режиме “РАБОТА” (который является основным), проще получить преобразованием +24В;
    • напряжение ±15В и +5В недостаточно без преобразования даже для обеспечения режима “РАБОТА”, а повышающий преобразователь постоянного напряжения более сложен в реализации, чем понижающий.

На сегодняшний день существует два основных типа преобразователей (стабилизаторов), применяемых в  источниках питания и имеющих  возможность регулирования выходного напряжения – это регулируемые линейные стабилизаторы напряжения и импульсные стабилизаторы напряжения. Те и другие имеют свои достоинства и недостатки. Сравнительные данные представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

 

Линейные стабилизаторы

Импульсные стабилизаторы

Достоинства

  • Малые габариты
  • Не создают помех при работе
  • Дешевизна
  • Очень высокий КПД
  • Возможность управления от цифровых схем с помощью ШИМ
  • Выходное напряжение может быть больше входного

Недостатки

  • Низкий КПД
  • Аналоговое управление
  • Выходное напряжение не может быть больше входного
  • Создают помехи при работе

 

Анализируя  данные, приведенные в таблице 1.1 можно сделать вывод, что применение импульсного стабилизатора напряжения в данном случае является наиболее целесообразным, потому что:

    1. Обеспечение высокого уровня КПД является наиболее важной задачей при реализации устройства, т.к. его максимальная мощность достаточно высока (50Вт).
    2. В определенные моменты времени на выходе преобразователя требуется получить напряжение большее, чем входное напряжение питания.
    3. При аналоговом управлении получить заданную точность выходного напряжения (17,5±0,2В) в требуемом диапазоне рабочих температур (от -15 до +55°С) достаточно сложно, к тому же это потребует дополнительных регулировочных операций, что приведет к увеличению трудоемкости.

Следующим основным элементом является формирователь трехфазного напряжения заданной частоты (см. рис.1.1). Данное устройство непосредственно связано с обмотками гиромотора и в определенные моменты времени должно коммутировать напряжение с преобразователя. Моменты времени, в которые должна происходить коммутация задаются с помощью устройства управления, поэтому формирователь должен иметь управляющие входа, которые были бы совместимы с логическими уровнями, выдаваемыми устройством управления.

Устройство  управления (УУ) – это “мозг” всей схемы. Его основной задачей является анализ поступающих в него сигналов и выдача соответствующих сигналов управления, а также задание временных интервалов (функции таймера).

Сигналами управления для импульсного преобразователя  будут сигналы широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а также сигнал отключения при сбое. Кроме этого УУ должно формировать временной интервал длительности режима “ФОРСАЖ” и паузы между импульсами в режиме “ЦИКЛИЧЕСКОЕ ПЕРЕВОЗБУЖДЕНИЕ”. Входным сигналом УУ является напряжение на выходе преобразователя, в зависимости от которого и будет варьироваться длительность ШИМ.

Для получения трехфазного сигнала  УУ должно сформировать три прямоугольных  сигнала сдвинутых по фазе на 120° (рис.1.2.). Входным сигналом для УУ будет сигнал с двигателя, для определения угла рассогласования q. Если угол q превысит 60°, то существует опасность выхода двигателя из синхронизма. Для избежания подобной ситуации при q > 60° УУ должно до допустимых пределов снижать длительность пауз между сигналами “циклического перевозбуждения”, а при невозможности дальнейшего снижения и достижении q = 90° выдать сигнал “авария”.

Для реализации устройств управления современная электронная промышленность (правда, в основном зарубежная) предлагает огромное количество изделий, это – микроконтроллеры, программируемые логические схемы (ПЛИС), цифровые процессоры обработки сигналов (ЦПОС) и пр. В данном проекте наиболее целесообразным является применение микроконтроллера, т.к. он обладает следующими достоинствами:

    • Большая гибкость при реализации устройства;
    • Сравнительная дешевизна;
    • Очень большой выбор (можно подобрать с любыми требуемыми характеристиками).

Кроме уже названных основных блоков (см. рис.1.1.), для реализации устройства потребуются дополнительные блоки.

Согласно п.3.1.4 технического задания, устройство должно обеспечивать защиту от короткого замыкания с индикацией о неисправности. Эту функцию будет выполнять детектор тока. Выходной сигнал с детектора тока будет подаваться на УУ, которое в случае превышения тока должно отключить импульсный преобразователь и выдать сигнал “авария” на индикатор.

Для фильтрации входного напряжения от помех, которые, как правило, присутствуют в цепях питания, а также для защиты входной цепи питания от помех создаваемых импульсным преобразователем необходим входной фильтр.

В режиме циклического перевозбуждения импульсы имеют небольшую длительность и очень большую скважность, поэтому использование импульсного преобразователя для получения необходимого уровня напряжения этих импульсов нерационально. В данном случае наиболее целесообразно использовать умножитель (удвоитель) напряжения на конденсаторе, т.к. КПД его будет намного больше, габариты и стоимость меньше, а также для него потребуется более простое управление (не нужен сигнал ШИМ).

Как уже говорилось, входным сигналом УУ является напряжение на выходе преобразователя, но УУ представляет собой цифровую схему, поэтому сначала сигнал должен быть преобразован в цифровую форму. Для этого необходим аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Скорость преобразования АЦП должна быть не ниже чем частота ШИМ, а разрядность должна быть такой, чтобы обеспечивать необходимую точность для регулирования выходного напряжения импульсного преобразователя.

Чтобы обеспечить высокую точность аналого-цифрового преобразования потребуется также прецизионный источник опорного напряжения (ИОН).

Диапазон выходного напряжения импульсного преобразователя лежит  в пределах от 0 до 36В, а входное напряжение на АЦП не может превышать опорное, поэтому для согласования сигналов необходим делитель напряжения.

Напряжение питания цифровой части схемы будем получать из входного напряжения +24В с помощью линейного стабилизатора напряжения. Это необходимо, поскольку внешние +5В (от блока питания) не имеют общей земли с цепью +24В.

Для передачи в УУ информации об угле рассогласования необходима схема измерения угла рассогласования.

Кроме индикации “авария”, целесообразно  ввести индикацию “форсаж”, когда устройство находится в режиме “ФОРСАЖ”, что будет полезно при настройке и регулировке платы. Для этих целей необходим блок индикации.

Полная структурная схема приведена на рис.1.3, а также в графическом приложении к проекту.




1.3. Разработка принципиальной электрической  схемы.

Разработку принципиальной электрической  схемы будем вести согласно разработанной структурной схеме (см. рис.1.3).

1.3.1. Разработка импульсного преобразователя напряжения.

Теории построения основных типов  импульсных преобразователей (стабилизаторов) посвящено достаточно много работ [2,3]. В них, как правило, описываются три основных типа импульсных стабилизаторов, схематичное изображение которых приведено на рис. 1.4. (верхний ряд — схемы с общим минусом, нижний ряд — с общим плюсом). Регулирование выходного напряжения в импульсных стабилизаторах осуществляется скважностью переключения регулирующего элемента (биполярного или полевого транзистора), работающего в ключевом режиме (на рис. 1.4 он изображен схематически и обозначен буквой "К"). Модулированное входное напряжение поступает на индуктивно-емкостной (LC) накопитель энергии. Для обеспечения требуемых путей заряда-разряда в нем используются диоды (VD).

На рис. 1.4,а схематично показаны импульсные стабилизаторы напряжения понижающего типа, то есть такие стабилизаторы, у которых выходное напряжение меньше входного. Выходное напряжение в них определяется отношением длительности включения ключевого элемента t к периоду следования импульсов Т:

   

где t — длительность импульса включения ключевого элемента;

Т — период следования импульсов;

Uinp — входное напряжение

Uout— выходное напряжение.

Принцип работы такого стабилизатора заключается в том, что когда регулирующий (ключевой) элемент К открыт, через него, индуктивность L и нагрузку течет ток. При этом ток (благодаря свойствам индуктивности) нарастает линейно и достигает своего так называемого пикового значения. При этом также заряжается конденсатор С. Диод VD в это время закрыт. При закрывании ключевого элемента К, открывается диод VD и линейно уменьшающийся ток течет через нагрузку, конденсатор С, индуктивность L и диод VD. Очевидно, что индуктивность L должна иметь достаточную величину (иными словами — запасать достаточно энергии) для обеспечения тока нагрузки на время выключения регулирующего элемента.

На рис. 1.4,б схематично показаны импульсные стабилизаторы напряжения повышающего типа, то есть такие стабилизаторы, у которых выходное напряжение больше входного. Выходное напряжение в таких стабилизаторах определяется отношением периода следования импульсов Т к длительности выключения ключевого элемента (паузы) t:

 

где t—длительность выключения ключевого  элемента;

Т — период следования импульсов;

Uinp— входное напряжение;

Uout— выходное напряжение.

Принцип работы такого стабилизатора состоит  в том, что когда регулирующий элемент К открыт, через него и индуктивность L течет ток. В это время диод VD закрыт, и нагрузка питается от заряженного конденсатора С. При закрывании ключевого элемента К открывается диод VD, и линейно уменьшающийся ток течет через индуктивность L, диод VD, нагрузку и конденсатор С, заряжая последний.

На  рис. 1.4,в изображены импульсные стабилизаторы  напряжения инвертирующего типа. У таких импульсных стабилизаторов выходное напряжение может быть меньше или больше входного, но имеет противоположный знак. Выходное напряжение в таких стабилизаторах определяется отношением длительности включения ключевого элемента t к длительности его выключения t:

 

где t — длительность импульса включения ключевого элемента;

t — длительность выключения ключевого  элемента;

Uinp— входное напряжение;

Uout— выходное напряжение.

Принцип работы такого стабилизатора аналогичен предыдущему.

Из  всех трех приведенных типов импульсных стабилизаторов лучшими энергетическими и массогабаритными характеристиками обладают понижающие стабилизаторы (рис. 1.4, а), наиболее часто применяющиеся на практике. Применение других типов импульсных стабилизаторов отмечается значительно реже из-за значительно более высоких требований к параметрам индуктивности L и конденсатора С.

В данной разработке приходится решать задачу, когда входное напряжение может быть и выше, и ниже выходного. В таких случаях обычно используются составные импульсные стабилизаторы.[5]

Очевидно, что для построения составного импульсного  стабилизатора с выходным напряжением, лежащим в середине диапазона  входных напряжений, можно использовать последовательное включение двух стабилизаторов понижающего и повышающего типа (рис. 1.4,а,б) в различных комбинациях, либо два последовательно включенных инвертирующих импульсных стабилизатора (рис. 1.4,в). При этом первый из стабилизаторов должен создавать свое выходное напряжение за пределами диапазона входных напряжений, а второй — формировать требуемое выходное напряжение.

Составные импульсные стабилизаторы, естественно, имеют определенные достоинства и недостатки. Несомненным и, пожалуй, единственным их достоинством является снижение уровня пульсаций на выходе. К недостаткам относятся сложность и громоздкость устройства (в первую очередь из-за необходимости использования двух дросселей) и низкий КПД. Кроме того, не следует забывать, что при последовательном соединении импульсных стабилизаторов необходимо принимать меры по исключению сквозных токов через два включенных ключевых элемента, то есть, необходимо определенным образом синхронизировать работу двух стабилизаторов.

Следует также отметить, что при создании составных стабилизаторов с общим  плюсом возникают дополнительные проблемы, связанные с тем, что большинство микросхем управления предназначены для работы в схемах с общим минусом.

Анализ  вышесказанного, а также рассмотрение идеи создания комбинированного импульсного стабилизатора, изложенной в [5] наводит на мысль, что использование комбинированного импульсного стабилизатора является в данном случае оптимальным решением.

С целью попытки реализации комбинированного импульсного стабилизатора, соединим последовательно схемы понижающего и повышающего стабилизаторов с общим плюсом, как показано на рис. 1.5, а.

  При внимательном рассмотрении  этой схемы можно обнаружить, что две индуктивности L1 и L2 фактически включены последовательно. Одну из них можно убрать. Конденсатор С1 также может быть удален. При этих изменениях исходная схема преобразуется в схему, изображенную на рис. 1.5,б.

При этом, если предположить, что на этой схеме регулирующий элемент К2 постоянно выключен, схема представляет собой типичный понижающий импульсный стабилизатор, у которого имеется лишний диод VD2, не мешающий ее работе. Если же предположить, что регулирующий элемент К1 постоянно включен, то мы имеем типовую схему повышающего импульсного стабилизатора, у которого имеется лишний диод VD1, который также работе не мешает.

Таким образом, если разработать схему  управления, которая бы анализировала входное напряжение и включала либо режим понижения, либо повышения напряжения, мы получим экономичный в смысле аппаратных затрат и габаритов комбинированный импульсный преобразователь.

1.3.2. Разработка формирователя импульсов  перевозбуждения.

Основным узлом формирователя  импульсов перевозбуждения является умножитель напряжения, в котором  происходит двукратное умножение поступающего напряжения. В данном случае это даже не умножитель напряжения, а устройство, использующее  принцип умножения напряжения с помощью конденсатора являющееся собственной творческой идеей автора дипломного проекта.

Принцип работы устройства представлен  на рис.1.6. В режиме “РАБОТА” ключ К1 находится в разомкнутом состоянии, а ключ К2 замкнут (см. рис.1.6,а). Таким образом, конденсатор С5 заряжается током i через резистор R7, а напряжение на нагрузке равно напряжению на входе формирователя. В момент времени, когда происходит переключение в режим “ЦИКЛИЧЕСКОЕ ПЕРЕВОЗБУЖДЕНИЕ”, ключ К1 закрывается, а ключ К2 открывается(см. рис.1.6,б). Это приводит к тому, что заряженный конденсатор С5 оказывается подключенным к нагрузке последовательно с входным напряжением. Таким образом, напряжение на нагрузке складывается из напряжения на входе формирователя (U) и напряжения на конденсаторе С5 (UС), что приблизительно равно двойному входному напряжению. В результате формируется импульс перевозбуждения. Конденсатор должен быть подобран так, чтобы обеспечить требуемый уровень напряжения за весь период длительности импульса циклического перевозбуждения, а сопротивление резистора должно быть таким, чтобы обеспечить достаточный ток для зарядки конденсатора в промежутке между импульсами.

Гирокомпас "Гюйс"