Формирователь ступенчатого напряжения

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. 705654, о т личающи и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения формирования экспоненциального изменяющегося ступенчатого напг ряжения, в него введен дополнительный ключ, вход которого подключен к выходу первого запомшнаюцегд элемента, выход соединен с третьим входом сумматора, а управляющий вход дополнительного ключа соединен с шестым выходом тактового генератора . (Л | сд 00 00 4

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 3(59 Н 03 К 4 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (61) 705654 (21). 3399864/18-21 (22) 22 ° 02.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) Г.И.Стеценко и B.Г.Демидов (53) 621.373.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 705654, кл. Н 03 K 4/02, 1979. (54) (57) ФОРИИРОВА1ЕЛЬ СТУПЕНЧАТОГО

НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. 9 705654, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения формирования экспоненциального изменяющегося ступенчатого нап". ряжения, в .него введен дополнительный ключ, вход которого подключен к выходу первого запоминающего элемента, выход соединен с третьим входом сумматора, а управляющий вход дополнительного ключа соединен с шестым выходом тактового генератора.

1075384

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в формирующих устройствах с высокой временной стабильностью параметров выходного сигнала.

По основному авт.св. 9 705654 известно устройство для формирования ступенчатого напряжения, содержащее входной ключ, вход которого соединен с источником входного напряжения, запоминающий элемент, тактовый генератор, первый и второй входы кЬторого соединены соответственно с управляющими входами запоминающего элемента и входного ключа, сумматор, дополнительный запоминающий элемент, первый и второй выходные ключи, входы которых соединены соответственно с выходами запоминающего и дополнительного запоминающего элементов, выходы подключены к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом входного ключа, а выход сумматора соединен с входами запоминающего элЕмента и дополнительного запоминающего элемента, причем управляющие входы первого и второго выходных ключей и дополнительного запоминающего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам тактового генератора (1) .

Известное устройство формирует ступенчатое напряжение, нарастающее по линейному закону.

Однако известное устройство не обеспечивает формирование ступенчатого напряжения,изменяющегося по экспоненциальному закону.

Указанный недостаток известного формирователя ступенчатого напряжения ограничивает его функциональные возможности и не позволяет использовать его для моделирования широкого класса автоматических устройств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей формирователя ступенчатого напряжения путем обеспечения формирования ступенчатого напряжения, изменяющегося по экспоненциальному закону.

Поставленная цель достигается тем,что в устройство введен дополнительный ключ, вход которого подключен к выходу первого запоминающего элемента,, выход этого ключа соединен с третьим входом сумматора, а .управляющий вход дополнительного ключа соединен с шестым выходом тактового генератора.

На фиг.l показана схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит источник 1 входного напряжения, выход которого через входной ключ 2 соединен с.первым входом сумматора 3, первый и второй запоминающие элементы 4 и 5, причем первый запоминающий элемент 4 образован ключом 6, вход которого является входом запоминающего элемента и подключен к выходу сумматора 3, конденсатором,7 и усилителем 8, выход которого является выходом запоминающего элемента.

Второй запоминающий элемент 5 образован ключом 9, вход которого является входом запоминающего элемента и подключен к выходу сумматора 3, конденсатором 10 и усилителем 11, выход которого является выходом запоминающего элемента.

Дополнительный ключ 12 входом подключен к выходу усилителя 8, а выходом соединен с третьим входом сумматора 3. Тактовый генератор 13, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам ключей 2,6,9 и .12, а также к управляющим входам выходных ключей 14 и 15, выходы которых объединены и подклю" чены к второму входу сумматора 3, выходы запоминающих элементов 4 и 5 подключены к входам ключей 14 и 15.

Ус трои с тв о работает следующим образом.

Тактовый генератор 13 формирует два импульсных напряжения, сдвинутые на 180 (фиг.2а,S) .

Формирователь обеспечивает работу в двух режимах: формирование ступенчатого напряжения, нарастаю40 щего по линейному закону; формирование ступенчатого напряжения, нарастающего по экспоненциальному закону, При работе схемы в первом ре45 жиме первое импульсное напряжение (фиг.2 ) управляет работой ключей

2,14 и 9, а второе напряжение (фиг.2o) управляет работой ключей

15 и 6. Дополнительный ключ 12 в

50 этом режиме остается замкнутым.

Сумматор 3 имеет по первому и третьему входам коэффициент передачи К 1, а по второму входу коэффициент передачи равным 1.

Конденсаторы 7 и 10 перед включением схемы разряжены.

При поступлении первого управляющего импульса замыкаются ключи

2,14 и 9. На выходе сумматора 3 устанавливается напряжение, равное

К U, где U — - напряжение источника 1.

Нри этом конденсатор 10 заряжается через малое выходное сопротивление сумматора 3 до напряжения К U (фиг.2Ь) .

1075384

Параметры схемы выбраны так, чтобы выл. лнялись соотношения г

R, С а((1)

&к С» гд В- - выходное сопротивление сумматора 3;

С вЂ” емкость запоминающего конденсатора; — длительность управляющего импульса;

В „ — входное сопротивление усилителя запоминающего элемента.

При выполнении неравенства (1) напряжение, до которого заряжается конденсатор, не будет зависеть от изменения величины его емкости, а при выполнении неравенства (2) напряжение на конденсаторе будет оставаться неизменным в течение времени, когда ключ запоминающего элемента разомкнут.

Таким образом, в течение первого периода напряжение на конденсаторе

10 остается неизменным и равным

К U.

Прн открывании ключа 15 и ключа 6 остальные ключи запираются.

Напряжение, равное К U, с выхода усилителя ll через ключ 15 поступает на второй вход сумматора 3, коэффициент передачи которого равен 1.

Вследствие этого конденсатор 7 через открытый ключ б заряжается до напряженья К U. Далее вновь замыкают- ся ключи 2,14 и 9. При этом на выходе сумматора 3 устанавливается напряжение 2 К U, так как на первом входе сумматора 3 действует напряжение величиной U, и коэффициент передачи по этому входу равен К, а на второй вход сумматора 3 действует через ключ 4 напряжение К V и коэффициент передачи по этому входу равен 1.

Напряжение с выхода сумматора 3 запоминается на конденсаторе 10 и на выходе усилителя 11 устанавливается напряжение 2К. U (фиг.2 ), при следующем такте это напряжение вновь переписывается на конденсатор 7.

Далее процессы повторяются с периодом 2i. В результате этого на выходах усилителей 8 и 11 формируются ступенчатые напряжения, нарастающие по линейному закону и сдвинутые на время, при этом величина приращения на каждый такт составляет К U (фиг.2 б, 1-й режим) °

При работе схемы во втором режиме дополнительный ключ 12 подключен к инвертирующему (третьему) входу сумматора 3, следовательно при каждом такте, когда- замыкают15 ся ключи 2,14, 9 и 12, из напряжения которое переписывается на конден.сатор 10, будет вычитаться напряжение, равное К U, где Ug — напряжение на выходе усилителя 8.

Таким образом, величина приращения напряжения на конденсаторах

7 и 10 с каждым тактом будет уменьшаться, а ступенчатое напряжение на

25 выходах усилителей 8 и 11 будет изменяться по экспоненциальному закону (фиг.25, 2-й режим). При этом для изменения постоянной времени экспоненты необходимо изменять ко30 эффициент передачи сумматора 3 по третьему входу.

Технический эффект от использования изобретения выражается в расширении функциональных возможностей

35 формирователя ступенчатого напряжения ° Это выражается в том, что изобретение позволяет формировать не только высокостабильное ступен.чатое напряжение, изменяющееся по линейному закону, но и высокостабильное ступенчатое напряжение, изменяющееся по экспоненциальному закону, что позволяет использовать его для моделирования широкого класса автоматических устройств.

В предложенном устройстве исключена нестабильность параметров схемы, обусловленная временной нестабильностью величины емкости конденсаторов °

50;

1075384

Составитель A.Ïîääóáíûé ,Редактор В.Иванова ТехредM,Ãåðãeëü Корректор М.Шарошн

Заказ 5 4/48 Тираж 8б2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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