Генератор треугольного напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано , например, в информационно-измерительных устройствах. Цель изобретения - повьшение точности работы устройства и расширение функциональных возможностей устройства. Импульсы синхронизации поступают на входы счетчика 18 и источника 4 модулирую (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

72485 A i

119) 111) (gp 4 Н 03 К 4/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

prier /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 } 3903168/24-21 (22) 30.05.85 (46) 23.11.86. Бюл. И 43 (72) В.М.Низель, В.Г.Глебович и В.А.Шушков (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 851751, кл. Н 03 К 4/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

В 1095370, кл. Н 03 К 4/06, 25.06 ° 82. (54) ГЕНЕРАТОР ТРЕУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в информационно-измерительных устройствах. Цель изобретения - повышение точности работы устройства и расширение функциональных возможностей устройства. Импульсы синхронизации поступают на входы счетчика 18 и источника 4 модулирую1272485 щего напряжения, на выходе которого формируется уровень напряжения, соответствующий значению кода входной частоты. Дешифратор 19 формирует импульсы, соответствующие определенным значениям фазы треугольного напряжения. Посредством триггера 7 и ключа на дифференциальном усилителе 3 формируется напряжение, период и амплитуда которого соответствуют значению, частоты входных импульсов. ОдновибраИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в информационно-измерительных устройствах.

Цель изобретения — повышение точ- S ности работы за счет повышения точности установки частоты, стабильности, симметричности формы напряжения, постоянства амплитуды при работе в диапазоне частот с одновременным рас- 10 ширением функциональных возможностей путем обеспечения возможности запуска и останова формирования напряжения в определенных фазах.

На фиг.i приведена структурная электрическая схема устройства, на фиг.2 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Генератор треугольного напряжения содержит интегратор 1, выход которо- щ го соединен с выходной шиной 2 устройства, вход — с выходом дифференциального усилителя 3, первый вход которого соединен с выходом источника 4 модулирующего напряжения, вто- 25 рой вход — с сигнальным входом первого ключа 5, выход которого соединен с общей шиной устройства, вход источника 4 модулирующего напряжения соединен с входом устройства, второй 50 ключ 6, первый 7 и второй 8 триггеры, первый 9, второй 10 и третий 11 элементы И, одновибратор 12, распределитель 13 импульсов, вход которого соединен с синхровходом первого и 35 второго 8 триггеров, с входом устройства, а первый и второй выходы — соответственно с первым и вторым установочными входами первого триггера

7, выход которого соединен с управтор 12, элементы И 9, 10 и 11, триггер 8 формируют на выходе интегратора 1 треугольное напряжение. Устройство позволяет повысить точность установки частоты, стабильности, симметричности, формы напряжения, постоянства амплитуды при работе в диапазоне частот, а также обеспечить возможность запуска и останова формирования напряжения в определенных фазах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ляющим входом первого ключа 5, тре= тий выход распределителя 13 импульсов соединен с входом однавибратора

12, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 9, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа 6, сигнальный вход и выход которого подключены параллельно конденсатору интегратора 1, четвертый выход распределителя 13 импульсов соединен с первым входои второго 10 и третьего 11 элементов

И, второй вход которых соединен соответственно с шиной 14 запуска, шиной

15 останова, выход второго элемента

И 10 соединен с первым установочным входом второго триггера 8, второй установочный вход которого соединен с выходом третьего элемента И 11, а выход — с вторым входом первого элемента И 9 °

Источник 4 модулирующего напряжения содержит последовательно соединенные частотомер 16 и цифро-аналоговый преобразователь 17. Распределитель импульсов выполнен на счетчике

18, дешифраторе 19.

Генератор треугольного напряжения работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 8 обнулен (цепь обнуления не показана).

При наличии логического нуля на управляющих входах первого 5 и второго 6 ключей они замкнуты, при логической единице — разомкнуты. Следовательно, в исходном состоянии ключ 6 замкнут.

На вход устройства поступают импульсы частоты Е (фиг.2й). Источник

1Л /246) 4 модулирующего напряжения формирует уровень постоянного напряжения, пропорциональный и соответствующий частоте f, посредством измерения этой частоты частотомером 16 с кодовым выходом и цифро-аналоговым преобразователем 17.

Импульсы частоты f поступают также на счетчик 18, коэффициент пересчета счетчика К (емкость счетчика) 10 задает число импульсов частоты f в периоде треугольного напряжения.

Пусть нулевое значение кода на выходе счетчика 18 соответствует нулевой фазе, а значения, соответст- 15 вующие 1/4 К-му, 3/4 К-му и т.д., импульсам — фазам, определяющим экстремумы треугольного напряжения. Тогда при выделении дешифратором 19

I/4 К-го, 3/4 К-го и т.д. импульса 20 при наличии синхроимпульса срабатывает триггер 7 и замыкает и размыкает ключ 5. Дифференциальный усилитель 3 периодически переводится из инвертирующего в неинвертирующий ре- 25 жим (фиг.25, g), формируя на своем выходе двуполярное напряжение, амплитуда которого пропорциональна частоте синхронизации, а частота в К раз меньше частоты синхронизации. 30

Четвертый выход дешифратора используется для выделения импульса, соответствующего определенной фазе треугольного напряжения и привязки к нему начала его формирования или 35 момента останова.

Формировани треугольного напряжения начинается при подаче на входную шину запуска уровня логической единицы. По выделении на четвертом выходе 40 дешифратора К-го импульса при наличии синхроимпульса срабатывает триггер 8, который размыкает ключ 6 (фиг.2z,q). На выходной шине 2 формируется треугольное напряжение 4> (фиг. 2 e) .

С целью устранения ошибки на выходе интегратора, обусловленной неидеальной симметричностью выходного напряжения дифференциального усилителя, и, следовательно, обеспечения симметричности выходного напряжения в уст. ройстве осуществляется коррекция ошибки. Коррекция происходит каждый период по 1/2 К-му импульсу, соответ- ствующему нулевой фазе периода треугольного напряжения. 1/2 К-й импульс, дешифрированный на третьем выходе дешифратора 19, запускает одновибратор

I2 который формирует короткий импульс сброса, замыкающий на время, равное своей длительности, ключ 6 (фиг.2+ y). Если t n длительность импульсов коррекции и Т„„ период треугольного напряжения, то при t„„„, « Т„ „ вносимыми искаже- ниями в моменты коррекции можно пренебречь. В качестве ключей 5 и 6 можно использовать, например, быстродействующие электронные ключи 590 КН2, 590 КН5.

Останов формирования напряжения осуществляется посредством задачи значения кода на шинах 14 и 15. Ключ

6 замыкается, причем останов формирования напряжения привязан к нулевой его фазе (фиг.2и).

Изменение частоты входных синхроимпульсов не приводит к изменению амплитуды треугольного напряжения.

Это следует из того, что изменение частоты (уменьшение, например) ведет к соответствующему изменению периода (увеличение) и амплитуды (уменьшение) модулирующих импульсов на выходе дифференциального усилителя 3.

Точность установки значения частоты треугольного напряжения определяется цифровым способом и, следовательно, является высокой. Стабильность значения частоты не зависит от параметров схемы и определяется лишь стабильностью источника формирования импульсов синхронизации.

Генератор треугольного напряжения позволяет формировать напряжение с высокой точностью установки значения частоты при обеспечении ее стабиль— ности, симметричности формы напряжения, постоянства его амплитуды при работе в диапазоне частот, возможности запуска и останова формирования напряжения в определенных его фазах. Следовательно, он имеет большую точность работы и расширенные функциональные воэможности.

Формула изобретения

1. Генератор треугольного напряжения, содержащий интегратор, выход которого соединен с выходной шиной устройства, вход — с выходом дифференциального усилителя, первый вход которого соединен с выходом источника модулирующего напряжения, второй

)272485

2. Генератор по п.l о т л и ч а ю шийся тем, что источник модулирующего напряжения содержит последовательно соединенные частотомер и цифроаналоговый преобразователь.

Составитель А.Горбачев

Техред JI.Îëåéíèê

Редактор А.Сабо

КоРРектоР В,сутяга

Заказ 6348/55

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вход — с сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с общей шиной устройства, вход источника модулирующего напряжения соединен с входом устройства и второй ключ, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности работы за счет повышения точности установки частоты, стабильности, симметричности формы напряжения, постоянства амп- $0 литуды при работе в диапазоне частот при одновременном расширении функциональных воэможностей путем обеспечения возможности запуска и останова формирования напряжения в определен- 15 ных фазах, в него введены первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И, однавибратор, распределитель импульсов, вход которого соединен с синхровходом первого и второго триггеров, с входом устройства, а первый и второй выходы — соответственно с первым и вторым установочными входами первого триггера, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, третий выход распределителя импульсов соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, сигнальный вход и выход которого подключены параллельно конденсатору интегратора, четвертый выход распределителя импульсов соединен с первым входом второго и третьего элементов

И, второй вход каждого из которых соединен соответственно с шиной запуска и шиной останова, выход второго элемента И соединен с первым установочным входом второго триггера, второй установочный вход которого соединен с выходом третьего элемента

И, а выход — с вторым входом первого элемента И.