Формирователь переменного напряжения

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий генератор тактовых импульсов,выход которого соединен с распределителем импульсов блок источников взвешенных токов, усилитель и Rc-фильтр, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности формирования переменного напряжения , в него введены преобразователь период-код. блок переключателей и резистор., а резистивная часть RC-фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление , причем управляющие входы блока переключателей соединены с выходами распределителя импульсов, сигнальные входы соединены с выходами блока источников взвешенных токов, первые вхсщы объединены с | неинвертирукицим входом усилителя и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к .шине питал ния, а вторие выходы блока переключателей подключены к общей шине, при этом выход усилителя соединен с входом преобразователя кодсопротивление RC-фильтра, управляющие входы которого соединены через (Л преобразователь период-код с выходом тактового генератора, а выход через конденсатор Лс-фильтра соединен с общей шиной и является выходом устройства . -0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц9) . (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3340953/18-21 (22) 07.09.81 (46) 15.06.83. Вюл. Р 22 (72) В.A.Ïðèùåïî И О.Н-Гравии (53) 621.373.2(088,8) (56) 1. Смеляков В.В. Цифровая изме рительная аппаратура инфранизких частот. М., Энергия, 1975, с. 87-96 и 116-124.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 292206, кл. Н 03 В 5/00; 1970. (54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с распределителем импульсов, блок источников взвешенных токов, усилитель и RC-фильтр, о т л и ч аю шийся . тем, что, с целью йовышения точности формирования перемейного напряжения, в него введены преобразователь период-код, 3(5g H 03 К 4/00 Н 03 В 5 00 блок переключателей и резистор., а резистивная часть RC-фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление, причем управляющие входы блока переключателей соединены . с выходами распределителя импульсов, сигнальные входы сеединены с выходами блока источников взвешенных токов, первые входы объединены с неинвертирующим входом усилителя и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к.шине пита ния, а вторые выходы блока переключателей подключены к общей шине, при зтом выход усилителя соединен с входом преобразователя кодсопротивление RC-фильтра, управляю- 3 щие входы которого соединены через преобразователь п(риод-код с выходом тактового генератора, а выход через конденсатор %С-фильтра соединен с общей шиной и является выходом устройства.

Изобретение относится к измерите- льной технике н .может быть использо-, вако в радио- и электротехнических изме» рениях в качестве высокостабильного, .с малыми нелинейными искажениями

5 источника переменнога напряжения

;инфранизких и звуковых частот..

Известно устройство для формиро» вания переменного напряжения, содержащее) последовательно соединенные кварцевый генератор, делитель. частоты > дискретный фазовращатель, первый реверсивный счетчик и линей. ный преобразователь код-аналог, распределитель программированных импульсов, включенный между диск- . 15 ретным фазавращателем .и реверсивным счетчиком, состоящий из двух делителей частоты с переменным ..коэффициентом деления и второго реверсивного счетчика, соединенного 2О через дешифраторную матрицу с управ- ляемыми вентилями делителей (1).

Недостаткам известного устройства является наличие линейно-ступенчато го характера аппроксимации и возннка- 25 ющие при этом нелинейные искажения воспроизводимого переменного напряжения.

Известно устройство для форми,рования переменного напряжения, со ЗО держащее генератор тактовых импуль-. сов, реверсивный регистр íà тригге рах с фиксирующими диодами, ° источник стабильного напряжения, схему управления и формирования сдвигаю- 35 щнх импульсов, весовые сопротивлейия,. . усилитель постоянного тока, цсточник постоянного компенсирующего напряжения и фильтр (2).

Недостатком известного устройст- 4О ва является малая точность формирова» ния переменного напряжения при непрерывном изменении его частоты изэа завала амплитудно-частотной характеристики RQ-фильтра, в результа 45 те чего при изменении частоты так-товых импульсов меняется амплитуда выходного напряжения.

Цель изобретения -. повышение точности Формирования переменного напра жения при непрерывном изменении его

50 частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в Формирователь переменного напряжения, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с распределителем импульсов, блок источников взвешенных токов, усилитель и Вс-фильтр, вве дены преобразователь период-код,блок переключателей и реэистр, а резистив 69 ная часть RC-Фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление, причем управляющие входы.

- блока переключателей соединены с выходами распРеделителя импульсов, 65 сигнальные входы соединены с выходами. блока источников взвешенных токов, первые выходы объединены и соединены с неинвертирующим входом усилителя и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине питания, а вторые выходы бло. ка переключателей подключены к общей шине при этом выход усилителя соединей с входом преобразователя кад-сопротивление RC-Фильтра, управляющие входы которого соединены через преобразователь период-код с выходом тактового генератора, а выход через конденсатор. С-Фильтра соЕдинен с. общей шиной и является выходом устройства..

В устройстве осуществляется непрерывная перестройка постоянной . времени RC-Фильтра, сглаживающего ступенчатую аппроксимацию переменнсн го напряжения,.причем перестройка производится на каждый, такт задающе го. генератора, тактовых импульсов, благодаря чему существенно повышает ся точность воспроизведения переменного напряжения, а именно остается неизменной его амплитуда при изменениях частоты .генератора тактовых импульсов.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; иа.фиг.2 - времен-, ные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Формирователь. переменного напряжения содержит генератор 1 тактовых импульсов, распрбфеиитель 2.

ИМПУЛЬСОВ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОвательностей напряжений единичного и: нулевого уровней, преобразователь 3 период-код, управляемый блок.4 переключателей, блок 5 источников взвешенных токов, резистор б,:кину 7 питания, усилитель 8., ФС-Фильтp 9; состоящий иэ преобразователя код-сопротивление 10 . и конденсатора 11.

Ныхсщ аенератора..тактовых ймпулЬсов 1 соединен с входами<. распределителя импульсов 2 и нреоб разователя 3 период-код. Управляющие вхсдщ. блока 4 переключателей соединены с выходами распределителя импульсов. 2, их сйгнальные ВхОды соединены с выходами блока 5 источниКОВ ВЭВЕШЕННЫХ ЦжОВ, НЕРВЫЕ ВЫХОДЫ соединены с первым выводом резистора. б..и неиивертиру@щйм входом усилителя

8., а вторые выходы соединены с общей шиной.- Второй .Вывод резистора

6 подключен к шине 7 питания. Выход усилителя 8 соединен с входом преобразователя 10 код-сопротивление, управляющие входы которого подключены к выходам преобразователя,З период-код,. а выход соединен через конденсатор 11 с общей шиной и является выходом устройства.

1023638

Распределитель 2 импульсов может быть выполнен, например на основе сдвигающего регистра с обратной

"связью. Преобразователь .3 периодкод и преобразователь 10 код-сопро тивление выполнены таким образом, 5 что суммарное сопротивление резистивной части фильтра пропорционально величине периода тактовых импульсОв. УстроЪство работает следующим образ:ом.

Генератор 1 тактовых импульсов .вырабатывает периодическую последовательность импульсов (фиг.2а), которая поступает. на распределитель импульсов 2. Последний формирует 15 .серию периодических последователь.ностей, показанных на фиг. 2б, каждая иэ которых поступает на управ" ляющий вход соответствующего разряда . блока переключателей 4. При этом происходит коммутация по требуемо" му закону взвешенных токов, формируе. мых блоком 5 источников взвешенных токов, и на резисторе. 6 образуется.

:ступенчатая аппроксимация переменного напряжения (фиг.2в), которая усиливается усилителем 8, играющим также роль согласующего элемента.

Далее ступенчатая аппроксимация переменного напряжения поступает на

QC-фильтр 9, состоящий из преобразователя 1д код-сопротивление и конденсатора 11. Постоянная времени этого фильтра перестраивается при изменении частоты генератора 1 тактовых импульсов, так как преобразователь 3 период-код выдает ynpas ляющий код после кажцого периода тактовых импульсов. В результате на выходе устройства формируется переменное напряжение (фиг,2д), имею- 40

1щее малый коэффициент нелинейных искажений.

Амплитуды воспроизводимого напряжения .и ближайших гармоник для всего диапазона частот определяют иэ вы- . 45 ражения, соответствующего передаточ.— ной характеристике Г.-образного

КС-фильтра..

М 0

-» /сф где 0»„,. - максимальная амплитуда апроксимации или максимальная разность между ближай,.:.шими ступеньками аппроксимации; 55 б„. " период аппроксимации Т „или период- тактовой. частоты T „ соответственно связанные соотношением To =pTTö

p - -число импульсов тактовой частоты за период аппроксимаций; Гф - постоянная времени фильтрации из интервала

Т ф р

)тч

В известных устройствах перестройка фильтра осуществляется только в дискретных точках диапазона частот °

При непрерывном изменении частоты в пределах выбранных точек, разнесенных Одна от другОй по частоте, наблюдается погрешность воспроизведения переменного напряжения д()ц(() в относительных величийах, определяе мая из выражения.

- . гФ) (т„1 Uo Q -,,-. otter / где Т„Т вЂ” значения периодов

4» Я.

/ частоты в фиксиров анных. ближайших точках из диапазона частот.

При установке любой частоты в пррделах частотного диапазона в.оспроизведения переменного напряжения автоматическая перестройка постоянной фильтрации но сравнению с перестройкой фильтра в дискретных точках диапазона для приведенных примеров повышает точность воспроизведения переменного напряжения, определяемую из соотношения где индексК относится к автоматической перестройке постоянной фильт рации .

Таким образом, по сравнению с известными устройствами, данное техническое решение за счет автоматической перестройки постоянной фильтрации позволяет стабилизировать амплитуду выходного напряжения при непрерывном изменении тактовой частоты и тем самым повысить точность воапройзведения переменного (в частном случае синусоидального) напряже-, ния минимум на два порядка.

1023б38

Составитель A.Ñìèðíîâ

Редактор О. Колесникова Техред Т.Маточка . Корректор A,Повх

Заказ 4239/49 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4