Генератор периодических колебаний

 

Изобретение может использоваться в устройствах синхронного детектирования сигналов амплитудной модуляции с подавлением несущей для одновременного формирования синхронных сигналов синусоидальной и прямоугольной форм. Уменьшаются нелинейные искажения при синусоидальной форме колебаний и повьшается стабильность скважности прямоугольных колебаний. Устр-во содержит два интегрирующих усилителя (ИУ) I и 2, операционный усилитель IОУ 3,компаратор нулевого уровня ЧКНУ 4,инвертирующий усилитель 5 и четыре масштабирующих резистора 6-9. Каждый из ИУ 1,2 сдвигает фазу на 90° и обеспечивает подавление крайних частот, поэтому на их выходах формируются квадратурные гармонические колебания с низким уровнем нелинейных искажений. Независимость скважности от величины положит, и отриц. уровней сигнала прямоугольной формы на выходе инвертирующего усилителя 5 приводит к повьшенио стабильности скважности прямоугольных колебаний, т.к. постоянная составляющая сигнала на входе КНУ 4 автоматически поддерживается на нулевом уровне с помощью ИУ 2, который формирует на инвертирующем входе ОУ 3 постоянную составляющую, компенсирующую постоянную составляющую прямоугольного сигнала на выходе инвертирующего усилителя 5. 1 ил. W ел Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,: 11

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ -"йл, - .

Ф

° °

° °

ЪИ (21) 3672964/24-09 (22) 13.12.83 (46) 28.02.86. Бюл. ¹ 8 (72) В.Л.Монастырский, С.А.Мусаелян, В.Г.Павлов и И.М.Хейфец (53) 621.373.42:621.373.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1069124, кл. Н 03 В 5/06, 1982.

Грэм Дж. Проектирование и применение операционных усилителей, M. Мир, 1974, с. 406, фиг. 10.6. (54) ГЕНЕРАТОР ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение может использоваться в устройствах синхронного детектирования сигналов амплитудной модуляции с подавлением несущей для одновременного формирования синхронных сигналов синусоидальной и прямоугольной форм. Уменьшаются нелинейные искажения при синусоидальной форме колебаний и повышается стабильность скважности прямоугольных колебаний. Устр-во содержит два интегрирующих усилителя (ИУ) „„SU„„1215160 А (5D 4 Н 03 В 5 06 Н 03 К 3/023

1 и 2, операционный усилитель 1 ОУ)

3, компаратор нулевого уровня (КНУ)

4, инвертирующий усилитель 5 и четыре масштабирующих резистора 6-9.

Каждый из ИУ 1,2 сдвигает фазу на

90 и обеспечивает подавление крайних частот, поэтому на их выходах формируются квадратурные гармонические колебания с низким уровнем нелинейных искажений. Независимость скважности от величины положит. и отриц. уровней сигнала прямоугольной формы на выходе инвертирующего усилителя 5 приводит к повышению стабильности скважности прямоугольных колебаний, т.к, постоянная составляющая сигнала на входе КНУ 4 автоматически подцерживается на нулевом уровне с помощью ИУ 2, который формирует на инвертирующем входе ОУ 3 постоянную составляющую, компенсирующую постоянную составляющую прямоугольного сигнала на выходе инвертирующего усилителя 5.

1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах синхронного детектирования сигналов амплитудной модуляции с подавлением несущей для одновременного формирования синхронных сигналов синусоидальной и прямоугольной форм.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений при синусоидальной форме колебаний и повышение стабильности скважности прямоугольных колебаний.

На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора периодических колебаний.

Генератор периодических колебаний содержит первый и второй интегрирующие .усилители 1 и 2, операционный усилитель 3, компаратор

4 нулевого уровня, инвертирующий усилитель 5, первый, второй, третий и четвертый масштабирующие резисторы 6-9.

Генератор периодических колебаний работает следующим образом.

Первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, операционный усилитель 3 и третий и четвертый масштабирующие резисторы 8 и 9 образуют универсальное звено второго порядка, которое выполняет роль фильтрующего колебательного контура высокой добротности. Первый масшта-. бирующий резистор 6 нарушает баланс фаз в колебательном контуре.

Подключение контура из последовательно соединенных компаратора 4 нулевого уровня, инвертирующего усилителя 5, второго и первого масштабирующих резисторов 7 и 6 создает неожиданный эффект: одновременно соблюдается баланс фаз и баланс амплитуд, требуемые для самовозбуждения. При этом генератор периодических колебаний одновременно обладает свойствами автогенератора и высокоселективного фильтра. Компаратор 4 нулевого уровня преобразует входной синусоидальный сигнал в прямоугольный типа "меандр", который далее инвертируется инвертирующим усилителем

5 для выпрлнения баланса фаз. Напряжение прямоугольной формы через второй масштабирующий резистор 7 вводится в селективную систему автогенератора, которая выделяет

10

l5 скважности прямоугольных колебаний.

35

55 первую гармонику колебаний и эффективно подавляет высшие гармоники. Каждый из интегрирующих усилителей l и 2 сдвигает фазу на

90 и обеспечивает подавление кратных частот, поэтому на их выходах формируются квадратурные гармонические колебания с низким уровнем нелинейных искажений. Независимость скважности от величины положительного и отрицательного уровней сигнала прямоугольной формы на выходе инвертирующего усилителя 5 приводит к повышению стабильности

Это объясняется тем, что в данном генераторе периодических колебаний постоянная составляющая сигнала на входе компаратора 4 нулевого уровня автоматически поддерживается на нулевом уровне с помощью второго интегрирующего усилителя 2, который формирует на инвертирующем входе операционного усилителя 3 постоянную составляющую, компенсирующую постоянную составляющую прямоугольного сигнала на выходе инвертирующего усилителя 5. При этом постоянная составляющая сигнала на входе компаратора 4 нулевого уровня практически равна нулю и не зависит от нестабильности питающих напряжений и резисторов.

Формула изобретения

Генератор периодических колебаний, содержащий последовательно соединенные первый интегрирующий усилитель, первый и второй масштабирующие резисторы, последовательно соединенные компаратор нулевого уровня и инвертирующий усилитель, а также последовательно соединенные третий и четвертый масштабирующие резисторы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений при синусоидальной форме колебаний и повышения стабильности скважности прямоугольных колебаний, в него введены второй интегрирующий усилитель и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к точке соединения первого и второго масштабирующих резисторов, инвертирующий вход — к точке соединения третьего и четвертоСоставитель Н.Матвиенко

Редактор М.Келемеш Техред О.Неце Корректор О.Луговая

Заказ 911/59

Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

ro масштабирующих резисторов, а выход .— к входу первого интегрирующего усилителя и к другому выводу четвертого масштабирующего резистора, а выход первого интегрирующего усилителя подключен также к входу компаратора нулевого уровня

1215160 4 и к входу второго интегрирующего усилителя, выход которого подключен к другому выводу третьего масштабирующего резистора, а выход инвертирующего усилителя подключен к другому выводу второго масштабирующего резистора.