Генератор пилообразного напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться, например, в качестве источника управляющего напряжения. Целью изобретения является расширение частотного диапазона при сохранении заданной формы входного сигнала и его стабильности. Генератор содержит операционньй усилитель 1, конденсатор 2, резисторы 3, 8, 9 и 10, компаратор 4, потенциометр 5. Для достижения поставленной цели в генератор дополнительно введены резистор 6 и второй операционньй усилитель 7. При этом период генерируемого пилообразного сигнала не зависит от значений опорного на-, пряжения компаратора, т.е. расширение частотного диапазона обеспечивается без потери стабильности выходного напряжения. 1 ил. с (О ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLIHAËÈCÒÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 g Н 03 К 4/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

M A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3803941/24-21 (22) 22. 10.84 (46) 30. 05. 86 . Бюл. № 20 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) И.Р.Крутчинская и С.С.Слива (53) 621 ° 374 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 477529, кл. Н 03 К 4/06,28.05.73.

Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. H.,1981, с. 142, рис. 5. 18. (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться, например, в качестве источника управляющего напряжения. Целью изобретения является расширение частотного диапазона при сохранении заданной формы входного сигнала и его стабильности, Генератор содержит операционный усилитель 1, конденсатор 2, резисторы

3, 8, 9 и 10, компаратор 4, нотенциометр 5. Для достижения поставленной цели в генератор дополнительно введены резистор 6 и второй операционный усилитель 7. При этом период генерируемого пилообразного сигнала не зависит от значений опорного напряжения компаратора, т ° е. расширение частотного диапазона обеспечивается без потери стабильности выходного напряжения..1 ил.

12

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в качестве источника управляющего напряжения.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона при сохранении заданной формы выходного сигнала и его стабильности.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора.

Генератор пилообразного напряжения содержит первый операционный усилитель 1, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, инвертирующий вход — с первой обкладкой конденсатора 2 и через первый резистор 3 с выходом компаратора

4, а выход соединен с входом компаратора 4, потенциометр 5„ подвижный контакт которого соединен с его первым выводом, второй резистор 6, второй операционный усилитель 7, выход которого соединен с второй обкладкой конденсатора 2 и .через второй резистор 6 с его инвертирующим входом и вторым выводом потенциометра 5, первый вывод которого подключен к неинзертирующему входу второго операционного усилителя 7 и выходу первого операционного усилителя 1, инвертирующий вход операционного усилителя компаратора 4 через резистор 8 соединен с общей шиной.

Генератор работает следующим образом.

На выходе компаратора 4 устанавливается постоянное напряжение -Г„ (или ьГ,), оно поступает на вход интегратора на усилителе 1, и на его выходе начинается нарастание напряжения, когда U èíòåãðàòoðà достигнет величины

U ()= U = ----- — ° U выл в р +- ц э ю где R, R„- сопротивление резисторов 9 и 10 компаратора 4, равной порогу срабатывания компаратора 4, последний меняет свое состояние на +E (или -E ) и напряжение на выходе интегратора на усилителе

1 начинает уменьшаться. Для уточнения формы выходного напряжения рассмотрим переходной процесс в интеграторе, когда при нулевых начальных условиях на его вход подается ступен

5 h(t) = i. — Г(Р) (Р где L — обратное преобразование

Лапласа;

F() — передаточная функция инт еграт ар а на усилителе 1 .

В случае идеализированного интегратора

15 --. р

Р(Р) - = — — 7 где ш — статический коэффициент усиления интегратора; его переходная характеристика h(t)=

20 — —,(Т R С вЂ” постоянная времени интегратора).

В случае реального интегратора (без цепи коррекции на усилителе 7) 25 Р (Р)

P Р+ (п1+ --) гце n1 — площадь усиления усилителя 1, на котором собран интегратор; его переходная характеристика

30 п1

h(e )

+ ехр -t(n1 + )

1 с

1 (п1 + —;=- ) п1 +

-1 + ехр -t(n1 + — - ) о

n1 ь (1 + — — — ) 1 п1Т

< (1 + ---„п1.7

При больших значениях произведения и ь величина 1(пТ оказывается пренебрежимо малой и h(t) практичес55 ки не отличается от идеализированного случая, однако при малых значениях постоянной интегрирования (т.е, при малых значениях периода пилооб34954 2 чатйй единичный сигнал 1 (t) . Переходная характеристика может быть получена из следующего выражения:

234954

U (O) = +Г U (O) = +П

10 и (» ) = -Е U (t )= U

Вх (г) о вых(Т = » = 4

2 () (Р) „( р2

6 5 +

R6 +

+ Р: + п2 R5

1 1

Р+ (ni + - — ) Р п1 ь ххах + К5 1 х

К п2 п1

1 п2 В5 п1 + — + 6 % п2

--= — т 2 возможна компенсация нулевого полюса нулем корректирующей цепи на усилителе 7, а в этом случае и передаточная функция и переходная характе40 ристика интегратора совпадут с идеализированным случаем,т.е. в генераторе пилообразного напряжения возможно расширение частотного диапазона (уменьшение постоянной времени интегратора ) без искажения формы выходного напряжения.

Учет ненулевых начальных условий слева позволяет определить длину периода полученного пилообразного напряжения.

БНИИПИ Заказ 3209

Тираж 816 Подписное

Произв.-полигр. пр — тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 разного сигнала) и конечном значении площади усиления усилителя 1 влияние ненулевого полюса передаточной функции Г(Р) становится существенным, и расширение частотного диапазона приводит к искажению формы выходного сигнала.

При введении корректирующей цепи на усилителе 7 с параметрами операционного усилителя п2 и 1ц 2, получим передаточную функцию интегратора

R5 п2 п2 R — — P + (- + ) R п2 р2 Вь + R5 J

Отсюда видно, что при выполнении условий: г 1 (P) — "- P (P + (n1 + -„— ) =s»x п1

+ R(;/Р" t (n2 их п2 . » р2 п2

Из последнего выражения видно, что период пилообразного сигнала не зависит от значений опорного напряжения компаратора, т.е. расширение частичного диапазона обеспечивается без потери стабильности выходного напряжения.

Изобретение обеспечивает расширение частотного диапазона генератора без расширения частотных свойств элементов схемы.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, инвертируюкр и вход — с первой обкладкой конденсатора и через первый резистор с выходом компаратора, выход — с входом компаратора, потенциометр, подвижный контакт которого соединен с его первым выводом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона при сохранении заданной формы выходного сигнала и стабильности, в него введены второй резистор, второй операционный усилитель, выход которого соединен с второй обкладкой конденсатора и через второй резистор с инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторым выводом потенциометра, первый вывод которого подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилителя и выхо» ду первого операционного усилителя.