Генератор напряжения ступенчатой формы

 

геНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ, содержащий пвр шли лшгегратор, выпопненный на послёдоватетшно соединенных масштабном резисторе я onepeamoHH(f усилителе с разрядным ясжденсатсром в пеня обратной связи, шлход первого иятегрвтс а подключен к информационному ВХОДУ KOMMyratqpa, по следовательно соединенные инвертер и вто рой ингегратсцр, сдвоенный ключ, о т л ичающийся т&л, что, с целью пстышения точности и ущкшвния конструкшта, |.в него введ@вы компаратор, суммат ч и источник постоянного напряжения, причем I выход инте1 атора подключен к перв( ВХОДУ компсфатора и первсллу входу сумматора, выход которого является {ВЫХОДОМ Г1 втора, а его второй вход соединен с выходом интегратора, компаратора соединен с управляющим ВХОДОМ коммутатора, выходы которого подкшочены к первой паре неподвижных контактов сдвоенного ключа, первый подвижный контакт кртчэрого соединен с ВХОДОМ операционного уси штеля первого интегратора , вторая пара неподвижных ко тактоб сдвоенного юйоча подключена к выходам источшпса попожитет ной и отрица тельной полярности nocTOsiHHoro нащмокения, В1горой ПОДВИЖНЫЙ контакт сдвоенного ключа соедвнея с входом интегратора, вто{шм кходом компаратора и входом инвер тОра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

CUIIINII

РЕСПУБЛИК (1% (11) .gag З 06 G 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNONIV,C TRV (21) 3368089/18-24 . (22) 23, 12, 81 ! (46) 15.07.83. Бкщ. _#_a 26 . (72) В.И.. Козлин и С.П. Шульга (71) Научноисследовательский институт санитарной техники и оборудования зданий. и сооружений (53) 681.335 .(088.8} (86) 1. Авторское свидетельство СССР

%299852, кл. G 06 G.7/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке i%2986091/18-24,кл. 906 Q7/26 1981 (протопит) . (54}(57) ГЕНЕРАТОР. НАПРЯЖЕНИЙ

СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ, содержащий nipвый интегратор, выполненный на последо-вательно соединенных масштабном резисторе и операционном усилителе с разрядным «онд жсатором в цепи. обратной связи, выход первого интегратора подключен к информационному входу коммутатора, по; .. следовательно соединенные инвертор и второй интегратор, сдвоенный ключ, о т л ич а ю шийся. тем, что, с цепю повы- шения точности и улрошения конструкции, ;в него введены компаратор, сумматор и источник постоянного напряжения, причем

:въаищ первого интеи ратмира подключен к первому входу комцаратора и первому вхо:ду сумматора, выход которого является

;выходам генератора, а его второй вход

:соединен с выходом второго интегратора, выход ксмпаратора соединен с унравляю аим входом коммутатора, выходы которого подключены к первой паре неподвижных контактов сдвоенного ключа, первый цодвижный контакт которого соединен с входом операционного усийителя первого ин- . тегратора, вторая цара неподвижных кон- 3 тактов сдвоенного ключа подключена к выходам источника псаожительной и отржщательной полярности постоянного напряжения, второй подвижный контакт сдвоенного ключа соединен с входом интегратора, вто- Я рым входом компаратора и входом инвер» тора °

1 10291

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Извествн генератор напряжения ступенчатой формы, содержащий блок генерации прямоугольных импульс ову ВходнОМ, 5 коммутатор, первый н второй интеграторы, входы которых соединены с соответствующими выходамн входного коммутатора, выходной коммутатор, выход которого являет ся выходом формирователя, а первый и t0 второй информационные входы соединены с выходамнйоответствующих sarerparoров $1(.

Недостатком этого генератора является наличие погрепности, обусловленной песин- 15 хронностью запуска генератора по "отнощенню к фронтам импульсов, rенерируемьас бпокамн генерации прямоугопьных нмпульcos.

Наиболее близким к изобретению тех- 2о ннческнм решением является генератор напряжения ступенчатой формы, содержащий блок генерации прямоугольных нмпуль+ сов, входной коммутатор, выполненный на первый н второй интеграторы, входы которых coegwaemr с соответствующими выходами входпого коммутатора, выходной коммутатор, выход которого является выходом генератора, а первый и второй нн- ЗЕ формацномные входы coensaesar с выхода-. мн соответствукхцнх интеграторов, содержит также блок дифференцирования, выпрямнтельный диод, сдвоенный ключ н репе ими контактамн 523 3

Недостатки этого генератора - наличие доцапннтельной схемы, предназначенной для запуска генератора от переднего фронта положительного полу ернодв напряжения! блока генерация прямоугольных нмцульсов,„ возможная погрешность в виде уменьшения, высоты нечетных ступеней выходящим.о напряжения генератора, обусловленная песни., хронностью запуска генератора по Относя -,, нню к фронтам импульсов, генерируемых блоком генерации прямоугмьных нмщщь-, 45 сов прн включении генераторе в момент существования импульса поасюкительнай полярности на выходе диода в цепи днффе- ренцнрующего блока, сложное регулирова-. ние длительности и. высоты ступеней выходного напряжения генератора, сложная перестройка схемы для пспученяя выходного сигнала отрицательной полярности.

Цель изобретения - повышение точно 55 сти и упрощение конструкции.

Поставленная цепь достигается тем, что в генератор напряжения ступенчатой.формы, содержацснй первый интегратор, выполненный на последовательно соединен ных масштабном резисторе н операционном усилителе с разрядным конденсатором в цепи обратной связи, выход первого интегратора подключен к информационному входу коммутатора, последовательно сое

;" дяненные инвертор и второй интегратор„ сдвоенный ключ, введены компаратор, сумматор и источник постоянного напряжения, причем выход первого интегратора подключен к первому входу компаратора н первому Входу сумматора, выход которого является выходом. генератора, а его второй вход соединен с выходом второго ннтегратора, выход компаратора соединен с управляющим входом коммутатора, выходы «оторого подключены к первой паре неподвиисных контактОВ сдвоенного .ключ&у перВый подащкный контакт которого соединен с входом операционного уснлнтепя первого интегратора, вторая пара неподвюкньтх контактов сдвоенного ключа подключена к . выходам нсточникапопожительной и Отрнцательной полярности постоянного нвпряження, второй подвннавй контакт сдвоенного ключа соединен с входом интегратора, вторым входом компвратора и Входом ин8eprop8s

На фарп . 1 npsseaesa блок-схема генервторв напряжения ступенчатой формы,"

sa фнг. 2 s 3 -временные диаграммы, поясняющие его работу..

Генератор напряжения ступенчатой формы содержит: источник 1 постоянного напряження, сдвоенный ключ 2, масштабный резистор 3, ннвертор 4, ннтес рвторы 5 н 6, компаратор 7, коммутатор 8, сумматор 9, в качестве коммутвтоув может применяться двухпознцпонное поляризованное реле 10 с размыкающнмн контактами 11 и звмыкакецямн 12 контвктамн, операционный усилитель 13,разрядный конденсатор 14.

Feaepегоp напряжения ступенчато формы работает следукецим образом.

На вход первого интегратора 8, ннвер тора 4 н на второй. вход компаратора 7 :подается полсакительное нвщажекяе ОЩ ог источника постоянного напфпжИ®я 1 (фиг. 2а). Напряжение нв входе комлврв-, торв 7 вызывает срабатывание поляризованного реле 10, которое размыкает контакт 11, включенный через сдвоенный ключ 2 параллельно разрядному конденса-, тору 14 в цени обратной связи операцион ного усилителя 13. C выхода ннвертора 4 на вход интеграторе 6 поступает напряжеsse Ос . Q®,Hà выходе интеграторов 5

91 .. ф ние 0 (фиг. 2б и 2в) с выхода интегратора 6 йоступают на первый и второй вхо ды сумматора 9. На,. выходе суыматора 9 в периоды времени 1дф, 2, »» . формируются палки ступеней выходного напряжения0 генератора (фиг. 2г) выл ("""ь> вх " I aa-u „ „ . .

+ . Вхм" а - (g)

Подставляя равенство (5) в (6), папу

1 чаем Ь»Х ВХ

Приняв И *1, получаем значение высоты ступени 0 »» ВХ

Тазсям образом, на выходе генератора формируется ступенчатое напряжение с крутым фронтом ступеней. Длительность ступеней М согласно зависимости (5) регулируется талька изменением коэффициента передачи интеграторов и не зави-, ,сит от высоты ступеней. Высота ступеней регулируется только изменением величины входного сигнала 0 g (7). Для изменения

:направления ступеней той же полярности

:с момента времени1»» (фиг.3 6) или полу чения ступеней противоположной полярнос - ти с момента запуска генератора (фиг. 3) достаточно сдвоенным ключом 2 изменить »палярйость найряжеййя ) . При этом;

:с»дновременно контакты 12 и. 11 меняются функпиями.

3 10291 и 6 одновременно возникают соответственно линейно убывакшее @и линейно нарастакшее0 напряжения (фнг. 26 и s) с одинаковым углом наклона, так как коэффйпиенты передачи интеграторов равны

Kvü KU

Ъапряжейие 0< с выхода интегратора 5 поступает на вход компаратора 7 с полярностью, пративаполсакной напряжению его

Суммарное Hanp wwe 0Х 10 на входагс «омпаратора уменьшается и при Д О на выходе компаратора скачком изменяется полярность напряжения. При . атом контакт 12 поляризованного репе 10 замыкает..нькоратко цепь обратной связи интегратора 5 и конденсатор 14 разряжается мгновенно (скачком), так как постоянная времени разряда V 8О*О, ибо в, mettle.замкнутого контакта 12 сопротивлеПри mime напРяжение (j< ходе интегратора 5 скачком . становится раиным нулю, на выходе компаратора 7. скачком изменяется полярность напряжения на первоначальную, реле 10 размыкас»т контакт 12 и на выходе интегратора 5: снова появляется линейно убывакюсее напряг фяжеиие Ц и т.д. (фнг. 26). Х »» i,(1) э учитываяю rroU 0å (>> <<)a+

0,=-М„О „J ggy ц . вам где м 0,1,2 и т.д. - число . перно= дов с»;сизменения напряжения Q (фнг. 26).

Подставив равенство (3) в (2) полу ,чаем К gg»»ag=gsX (4), откуда з5

h<"- — (ю)

» и

Огрицательное пилообразное напряже ние0 с выхода интегратора 5 и положи тельное линейно нарастающее напряже

Предлагаемый генератор напряжения

:ступенчатой формы имеет более простую схему, обладает повьппенной точйостьк» и возможностью независимого регулирования ,высоты и длительности ступеней выходного .напряжения»аабай полярности, в этом и заключается технико-економический эффект.

1029191

Й!Х

1028191

1икs

Составитель B. Жирнова

Редактор Т. Парфенова Техред М, бергель Корректор О. Билак

Заказ 4981/47 Тираж 70á Подписное

ВНИИПИ Государственного «омите а СССР по делам изобретений и открытий

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

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