Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний

 

MHOrOOA3Hbffl ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ по авт. св. № 1141556, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум путем снижения уровня гармоник, а также уменьшения времени установления выходного сигнала, введены блок переключателей и дополнительный суммирующий усилитель-инвертор , один вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя-иивертора , а другие - к соответствуюпщм вьпсодам блока переключателей, при этом один вход блока переключателей подключен к выходу первого .интегрирующего усилителя, а другие - к выходам первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого суммирующих усилителей. СО ел

CQl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д1) 4 Н 03 В 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTIO (61) 1141556 (21) 3730724/24-09 (22) 21.04.84 (46) 30.11.85. Бюл. N - 44 (72) А.М.Шараев и Е.А.Ковальчук (53) 621.373.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1141556, кл. H 03 В 27/00, 1983.. (54)(57)МНОГОФАЗНЬП1 ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ по авт. св. Р 1141556, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум путем снижения уровня гармоник, а

„„SU„„1195410 A также уменьшения времени установления выходного сигнала, введены блок переключателей и дополнительный суммирующий усилитель-инвер-., тор, один вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя-инвертора, а другие — к соответствующим выходам блока переключателей, при этом один вход блока переключателей подключен к выходу первого интегрирующего усилителя, а другие — к выходам первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого суммирующих усилителей.

4lO

1 ll95

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано как стабильный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний для исследования и регулировки систем 5 автоматического регулирования, контроля и настройки радиовещательных трактов звукового сопровождения телевидения, в приборостроении, акустике, биофизике, при контроле элементов электронной техники и в различных научных экспериментах, Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум путем снижения уровня гармоник, а также уменьшение времени установления выходного сигнала.

На фиг.l представлена структурная электрическая схема многофазного генератора низкочастотных сину- 20 соидальных колебаний; на фиг.2— диаграммы, поясняющие процесс формирования сигнала.

Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний 25 содержит первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, суммирующий .усилитель-инвертор 3, многофазный выпрямитель 4, источник 5 опорного напряжения, первый, второй, третий, ЗО четвертый, пятый и шестой суммирующие усилители 6,7,8,9,10 и ll, блок 12 переключателей и дополнительный суммирующий усилитель-инвертор 13.

Многофазный генератор низкочас35 тотных синусоидальных колебаний работает следующим образом.

Каждый из двух интегрирующих усилителей 1 и 2 обеспечивает сдвиг по фазе синусоидального напряжения равный 7/2, что вместе с суммирующим усилителем-инвертором 3, имеющим фазовый сдвиг 7, обеспечивает алгебраическую сумму фазовых сдвигов равную О нли целому кратному 2i>

Выходные напряжения суммирующих усилителей 6-11 вместе со входными и выходными напряжениями первого интегрирующего усилителя 1 поступа- 56 ют на входы многофазного выпрямителя 4, осуществляющего выпрямление как положительных, так и отрицательных полупериодов входных напряжений, результирующее выходное напряжение 55 которого содержит информацию об изме-. нении выходного напряжения многофазного генератора низкочастотных синусоидальных колебаний за каждые 1/8 его периода.

В многофазном генераторе низкочастотных синусоидальных колебаний присутствуют одновременно восемь синусоидальных напряжений со сдвигом по фазе /(/8, а именно О, И/8, 7/4, 3/8 У, 11/2У 5/8 7, 3/4 я, 7/8П, и равных по амплитуде, благодаря тому, что коэффициент передачи суммирующих усилителей 7,8, 10 и 11 равен 3/5, а коэффициент передачи суммирующих усилителей 6 и 9 равен 3/4 относительно коэффициента передачи суммирующего усилителя-инвертора 3. На семь входов блока 12 переключателей поступают напряжения, равные по амплитуде и имеющие фазовые сдвиги 7/8, «и/4, 3/8 и, 7/2, 5/8 П, 3/4н, 7/8 и . Блок 12 осуществляет подключение необходимых для каждого конкретного случая синусоидальных напряжений с определенными фазовыми сдвигами к входам дополнительного суммирующего усилителя-инвертора

13, в котором и происходит формирование сигнала с необходимым выходным напряжением благодаря суммированию напряжений, равных по амплитуде, но с разными фазами.

Так, при напряжении собственного генератора равном 3 В для получения ступенчатого изменения выходного напряжения от 1 до )0 В необходимо с выхода блока 12 переключателей подключать к входам дополнительного суммирующего усилителя-инвертора 13 синусоидальные напряжения со следующими фазами: О и 7/8Н для получе-, ния выходного напряжения 1 В; О и

3/47 - для 2 В; О и 5/8 Й вЂ” для

ЗВ; Ои 7/2 -для 4В; 0,7/4и

3/4» — для 5 В; О и Г/8 — для 6 В;

О,й/4 и н/2 — для 7 B О, Т/8 и 3/87/для 8 В; О, 7/4, 7/2 и 5/811 — для

9 В; О, 7) /8, 7/4, 3/8à — для 10 В.

Таким образом, для получения напряжений от 1 до 10 В необходимо суммировать от одного до.трех напряжений с переменными фазами и одно напряжение с постоянной фазой О.

Поэтому дополнительный суммирующий усилитель-инвертор 13 имеет четыре входа, три из которых подключены к выходам блока 12 переключателей, а четвертый — непосредственно к выходу суммирующего усилителя-инвертора 13. г

ВНИИПИ Заказ 7421/56 Тираж 871 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

11954

На первой из диаграмм, поясняющих процесс формирования сигнала с нужной амплитудой (фиг, 2а), показано суммирование напряжений с фазами 0 и 7/2. При этом амплитуда выходного напряжения равна 4 В, так как напряжения каждого из сигналов в точке А равны 2 В. В точке Б напряжение с фазой 0 равно О, а с фазой Т(/2 — 3 В, и так далее. На 1п второй диаграмме (фиг. 2б) показано суммирование напряжений с фазами О, .

7/4,7/2, 5/8 и . Эти напряжения в точке А имеют уровни, сумма которых равна 9 5. 1$

Плавная перестройка выходного напряжения осуществляется в небольших пределах с помощью изменения уровня источника 5 опорного напряжения. Напряжение регулирования при этом не превышает 10 X от опорного, что отрицательно не сказывается на

8

Ю

3 г

1О 4 выходных параметрах. таких как коэффициент нелинейных искажений и скорость установления амплитуды.

Выходное сопротивление предлагаемого многофазного генератора низкочастотных синусоидальных колебаний определяется выходным сопротивлением дополнительного суммирующего усилителя-инвертора 13, т.е. имеет постоянное значение и может достигать единиц ом. Сопротивлением нагрузки собственно генератора может быть входное сопротивление дополнительного суммирующего усилителя-инвертора 13, которое также имеет постоянное значение и может достигать сотен килоом, что позволяет обеспечить минимальный уровень гармоник сигнала, повысить отношение сигнал/шум и уменьшить время установления выходного сигнала.