Функциональный генератор

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий соединенные последовательно интегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому коммутирующему входу диодного мостового ключа, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора является первым выходом, а выход релейного элемента - вторым выходом функционального генератора, пять источников тока, первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с выходом первого источника питания, первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходу второго источника питания, выходы первого и второго источника тока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого источника тока, а через пятый масштабный резистор подключен к выходу первого источника питания, первый вход третьего источника тока подключен к шине нулевого потенциала , отличающийся тем. что, с целью повышения точности регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной формы, в него дополнительно введены четыре элемента с управляемой проводимостью, выполненные на полевых транзисторах, истоки которых подключены к ишне нулевого потенцигита, четыре операционных усилителя с резисторами в цепи обратной связи, три масштабных резистора , вход функционального генератора через шестой масштабный резистор подключен к инверсному входу первого операционного усилителя, второй вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход подключен к первому входу пятого источника тока, О) инверсный вход второго операционного усилителя через седьмой масштабный резистор подключён к шине нулевого потенциала и неинвертирующему входу третьего операционного усилителя , инвертирующий вход которого через восьмой масштабный резистор соединен с входом управления скважностью функционального генератора и неинвертирующим входом второго операционного усилителя, выходы второго « и третьего операционных усилителей оо соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзис vj торов , стоки которых подключены к сю инвертирующим входам соответственно четвертого и пятого операционных уси4 лителей, выходы которых подключены к затворам соответственно третьего и четвертого полевых транзисторов, стоки которых подключены к прямым входам соответственно пятого и четвертого операционных усилителей и к вторым входам соответственно четвертого и пятого источников тока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„107

3(59 G 06 G 7 26

ВГ г" 1лъФ Ра%Ф4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3501466/18-24 (22) 20.10.82 (46) 15.02,84. Бюл. Р 6 (72) Е.H.Àëåêñååâà и В.Н.Катилин (53) 681. 335 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 556409, кл. G 06 G 7/26, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 754444, кл. G 06 G 7/26, 1978 (прототип). (54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий соединенные последовательно интегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому коммутирующему входу диодного мостового ключа, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора является первым выходом, а выход релейного элемента — вторым выходом функционального генератора, пять источников тока, первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с выходом первого источника питания, первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходу второго источника питания, выходы первого и второго источника тока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого источника тока, а через пятый масштабный резистор подключен к выходу первого источника питания, первый вход третьего источника тока подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной формы, в него дополнительно введены четыре элемента с управляемой проводимостью, выполненные на полевых транзистор х, истоки которых подключены к шине нулевого потенциала, четыре операционных усилителя с резисторами в цепи обратной связи, три масштабных резистора, вход функционального генератора через шестой масштабный резистор подключен к инверсному входу первого операционного усилителя, второй вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход подключен к первому входу пятого источника тока, инверсный вход второго операционного усилителя через седьмой масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала и неинвертирующему входу третьего операционного усилителя, инвертирующий вход которого через восьмой масштабный резистор соединен с входом управления скважностью функционального. генератора .и неинвертирующим входом второro one рационного усилителя, выходы второго и третьего операционных усилителей соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзисторов, стоки которых подключены к инвертирующим входам соответственно четвертого и пятого операционных уси лителей, выходы которых подключены к затворам соответственно третьего и четвертого полевых транзисторов, стоки которых подключены к прямым входам соответственно пятого и четвертого операционных усилителей и к вторым входам соответственно четвертого и пятого источников тока.

1073784

Изобретение относится к устройст= вам, формирующим напряжения треугольной и прямоугольной формы, и может быть использовано в устройствах аналоговой вычислительной техники.

Известен функциональный генератор содержащий потенциометр установки частоты, суммирующие фазоинвертирующие усилители, токозадающие резисторы, диодный мостовой ключ, интегратор, релейный элемент, компенсирую- 1О щий диод, согласующий усилитель, шину нулевого потенциала j1) .

Недостатком устройства является невозможность регулирования скважности выходных импульсов прямоугольной и треугольной формы.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является функциональный генератор, содержащий соединенные последовательно интегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому коммутирующему входу диодного мостового ключа, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора явля-. ется первым выходом, а выход релейного элемента — вторым выходом функционального генератора, пять источников тока„ первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй массштаб- ЗО ные резисторы соединены с выходом первого источника питания, первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы подключе-g5 ны к выходу второго источника питания, выходы первого и второго источника тока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого источника тока, а через пятый масштабный резистор подключен к выходу первого источника питания, первый вход третьего источника тока подключен к шине нулевого потенциала (2 .

Недостатком известного функционального генератора является низкая точность регулировки частоты и скваж-5О ности выходного напряжения прямоугольной формы.

Цель изобретения — повышение точности регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной формы.

Поставленная цель достигается тем, 1. нто в функциональный генератор, содержащий соединенные последовательно интегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому коммути-60 рующему входу диодного мостового ключа, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора является первым выходом, а выход релейного элемента — вторым выходом функционального генератора, пять источников тока, первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с выходом первого источника питания, первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходу второго источника питания, выходы первого и второго источника тока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого исгочника тока, а ч еер еез 3 п я тTы и масштабный резистор подключен к выходу первого источника питания, первый вход третьего источника тока подключен к мине нулевого потенциала, введены четыре элемента с управляемой про;:.одимостью, выполненные на полевых транзисторах, истоки которых подключены к шине нулевого потенциала, четыре операцио -:ных усилителя с резисторами в цепи обратной связи, три масштабных резистора, вход функционального генератора через шестой масштабный резистор подключен к инверсному входу первого операционного усилителя, второй Жсод которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход подключен к первому входу пятого источника тока, инверсный вход второго операционного усилителя через седьмой масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала и неичвертирующему входу третьего операционного усилителя, инвертирующий вход которого через восьмой масштабный резистор соединен с в .îäîì управления скважностью функционального генератора и неинвертирующим входом второFo операционного усилителя, выходы второго и третьего операционных усилителей соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзисторов, стоки которых подключены к инвертирующим входам соответственно четвертого и пятого огерационных усилителей, выходы которых подключены к затворам соответственно третьего и четвертого полевых транзисторов, стоки которых подключены к прямым входам соответственно пятого и четвертого операционных усилителей и к вторым входам соответственно четвертого и пятого источников тока.

На чертеже приведена функциональная схема функционального генератора.

Функциональный генератор содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 операционные уси лители, первый 6, второй 7, третий

1073784

8, четвертый 9 и пятый 10 источники тока, первый 11, второй 12, третий

13 и четвертый 14 полевые транзисторы, первый 15 и второй 16 источники питания, восемь масштабных резисторов 17-24, диодный мостовой ключ 25, 5 интегратор 26, релейный элемент 27.

Функциональный генератор работает следующим образом.

При подаче управляющего напряжения на вход функционального генерато- 10 ра в случае отсутствия сигнала на входе управления скважностью на масштабных резисторах 17 и 19 образуются равные по величине падения напряжения, которые повторяются на резисторах 18 и 20.

В результате на выходах источников тока 6 и 7 формируются одинаковыпо величине тока, которые через диодный мостовой ключ 25 поочередно поступают на вход интегратора 26.

Вследствие равенства сопротивлений каналов полевых транзисторов 13 и

14 и пропорциональной связи с выходными токами источников тока 6 и 7 в контуре, образованном диодным мостовым ключом 25, интегратором 26 и релейным элементом 27, возникают автоколебания. В результате на первом выходе функционального генератора формируется напряжение треуголь- 30 ной формы, а на втором выходе — напряжение прямоугольной формы. Регулирование частоты автоколебаний осуществляется посредством управляющего напряжения, подаваемого на вход функционального генератора. Регулирование временной симметрии выходноFo напряжения осуществляется за счет соотношения выходных токов источников тока 6 и 7. Эти таки связаны линейной зависимостью с выходными токами источников тока 8 и 9, величины которых, в свою очередь, определяются соотношением сопротивлений каналов полевых транзисторов 13 и 14, управляемых операционными усилителями 4 и 5, в цепях обратной связи которых для получения линейной характеристики зависимости сопротивления каналов полевых транзисторов 13 и 14 от напраяжения включены полевые транзисторы 11 и 12, управляемые операционными усилителями 2 и 3, причем для получения одинаковых характеристик зависимости сопротивлений каналов полевых транзисторов от напряжения на затворах напряжения на стоках полевых транзисторов поддерживаются равными.

Таким образом, данное устройство позволяет повысить точность регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной форьы.

1073784

Составитель Н. Зайцев

Редактор Л. Веселовская Техред А.Бабинец Корректор И. Эрлейи

Заказ 331/48 Тираж 699 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