Генератор пилообразного тока
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3614715/24-21 (22) 01. 07. 83 (46) 15.01.86. Бюл. У- 2 (72) В.С,Малов В.Н.Науменко и С.А.Лезин (53) 621.374(088.8) (56) Гутников В.C. .Интегральная электроника в измерительных устрой— ствах. M.: 1980, с, 117, рис. 5,8б.
Берман В.P. и др. Генераторы магъ нитной развертки электронно-лучевых индикаторов. M. 1976, с. 264, рис. 7. 11. (54) (5.7) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО
ТОКА, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через первый резистор с
„.SU 1205266 A источником входного напряжения, че-, ! рез конденсатор — со своим выходом и первым выводом эталонного резистора, нагрузку, ключевой элемент, второй резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения линейности формируемого тока при заземленной нагрузке, в него введен неинвертирующий усилитель, выход которого через второй резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, вход — с неинвертирующим входом операционного усилителя и вторым выводом эталонного резистора, который через на-. с грузку соединен с общей шиной уст- е ройства, причем ключевой элемент подключен параллельно конденсатору.
1205266
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах развертки.
Целью изобретения является повышение линейности формируемого тока при заземленной нагрузке.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.
Устройство содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого соединен через первый резистор 2 источником 3 входного напряжения, через конденсатор 4 — со своим выходом и первым выводом эталонного резистора 5, нагрузку 6, ключевой элемент 7, второй резистор 8, неинвертирующий усилитель 9, выход которого соединен через второй резистор 8 с неинвертирующим входом операционного усилителя 1, вход — с неинвертирующим входом операционного усилителя 1 и вторым выводом эталонного резистора 5, который через нагрузку 6 соединен с общей ши— ной устройства, ключевой элемент 7 подключен параллельно конденсатору 4.
Неинвертирующий усилитель 9 содержит также третий, четвертый резисторы 10 и 11.
Для описания работы устройства введены обозначения: К, Rz, R » К
К, К „) — сопротивления первого, второго, третьего, четвертого резисторов 2, 8, 10, 11, эталонного резистора и нагрузки соответственно; I
Х, Х, Хр-,, IH — токи, проте— кающие через первый, второй, третий, четвертый резисторы 2, 8, -10, 11, эталонный резистор и нагрузку соответственно, UÄl, U Пн — напряжения первого, второго, третьего, четвертого резисторов 2,, 8, 10, 11, эталонного резистора и нагрузки соответственно, U11 — потенциал выхода неинвертирующего усилителя, Uq — потенциал операционного усилителя 1; Ug)l — напряжение источника 3 входного напряжения. Устройство работает следующим образом. Процесс формирования пилообразного тока поясняется соотношениями: и Ul) < - U?, I Rg Rl Us Нь — U)l Усилитель 9 работает в режиме неинвертирующего усилителя, поэтому R3+ К4 Ue, = Ua, + Ua = U Usi) + Пн — — — =H 1 Кл R3 Хг = Пн — — - К4 Ток Ic, протекающий через конденсатор 4, определяется из соотношения 2О ПВ1) 1 + U (- —— Хс Напряжение Uc на конденсаторе 4 емкостью с определяется выражением U () - = — — Хс() gt, (1) с Напряжение UH выделяемое на нагрузке 6, равно 0> = Хн Кя Х ) Кн = Uc.l t) R)l, R gy В общем случае выражение (1) запишется уравнением I (t) = 1 + („) (к„).„(t))dr. (2) Кл Ка 40 или Хи() = a + b I„(t) Uex где а с R1 Ra) 45 Кн 1 Кз Ъ вЂ” — — - (- --) с Ку1. R1 К Кц Исходя из начального условия t = О, U (О) = 0 I„ (0) = О, которое обеспечивается работой элемен5О та 7 начальной установки, решение уравнения (2) дает следующее значение выходного тока в нагрузке 6 Ip(t), зависящее от значения Ь При в О, т.е. R2 < R2.co „ R) Rp где R p. имл. = — — — —-R1 ° R4 Ток Хн(t) в нагрузке 6 определяется выражением Благодаря действию отрицательной обратной связи потенциал на инвер5 тирующем входе усилителя 1 приближается к потенциалу на его неинвертирующем входе, при этом, если напряжения источника 3 входного напряжения 10. положительно, то потенциалы на выходе усилителя 1 и 9 будут отрицательными. Поэтому 1205266 Iq (t) = — -(1 — e ) а »»1 в Составитель А.Горбачев Техред Т.Дубинчак Корректор M.Максимишинец Pедактор А.Гулько Заказ 8538/57 Тираж 871 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 В этом случае генератор вырабатывает импульсы тока экспоненциальной формы. Первая производная I„(t), характеризующая зависимость линейности тока от времени, равна а ° е, а вторая производная ?Н4(С), характеризующая кривизну тока, отрицательна. В случае, если в ) 0 (т.е. К У ) RR(0Ih, ток в нагрузке равен I (С) = -а-(ее1 н в При этом генератор пилообразного тока вырабатывает импульсы тока с нарастающей кривизной. Первая производная I <(t) равна а ео, а вторая производная I„(t) положительна. При приближении значения в к нулю импульсы тока выпрямляются,. так как firn Т,» (t) = а и не зависит Ь 0 от К»» a firn I »hI (t) = 0 b 0 При соблюдении равенства в = О, (т.е. при Rp. = Rzc»»pn )ток нагрузки 6 изменяется по линейному закону 1 Ue»i II4(t) = at = — — -(-) с-Aýò Кл и не зависит от сопротивления нагрузки. При этом генератор выраба— тывает импульсы тока строго пилообразной формы. Укаэанное свойство генератора достигается тем, что в нем напряжение на эталонном резисторе 5 всегда равно напряжению на конденсаторе 4, а напряжение нагрузки 6 через неинвертирующий вход операционного усилителя 9, резисторы 10, 11 и компенсирующий резистор 8 подается на инвертирующий вход операционного усилителя i, чем доСтигается компенсация приращения тока I с, протекающего через конденсатор 4, зависящего от значения сопротивления нагруз ки 6. Выходное сопротивление генератора при R z P Rz(own имеет ограниченную величину, а при Rg = Rpqopq ве— лико . Генератор пилообразного тока может работать от одного и более источников входного напряжения. В об25 щем случае сопротивление компенсирующего резистора 8 выбирается из ycRg ловия Raoo»n = ReI, —, где Rs> 4 сопротивление параллельно соединенных резисторов, включенных последовательно с источниками входных напряжений.
