Функциональный генератор с синхронизацией частоты

 

Изобретение относится к устройствам , формирующим электрические сигналы нескольких форм как и в режиме автоколебаний, так и в режийе синхронизации внешним периодическим сигналом. Цель изобретения - повышение точности формиройаи ия выходных сигналов. Функциональный генератор с сихронизацией частоты содержит блок 1 управления частотой переключатель 2, интегратор 3, функциональный преобразователь 4, релейный элемент 5, анализатор 6 амплитуды, интегрирующий элемент 7, ограничительный элемент 8, переменный резистор 9 и шесть масштабных резисторов 10-15. Режим свободных автоколебаний осуществляется при отсутствии сигнала на входе синхронизации, частота свободных колебаний определяется величиной напряжения, снимаемого с подвижного контакта переменного резистора 9. Режим синхронизации частоты осуществляется при наличии сигнала непрямоугольной формы на входе синхронизации генератора. 2 ил. с (Л е со о 4 С35 Фи8.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111

7 А1 (511 4 С 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHCNV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3874282/24-24 (22) 26,03.85 (46) 30.04.87. Бюл. Ф 16 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.П.Большаков (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 580561, кл. С 06 С 7/26, 1976.

Ноткин Л.P. Функциональные генераторы и их применение. — Х.: Радио и связь, 1983, с. 38, рис. 2.10. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР С СИНХРОНИЗАЦИЕЙ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к устройствам, формирующим электрические сигналы нескольких форм как и в режиме автоколебаний, так и в режиме синхронизации внешним периодическим сигналом. Цель изобретения — повышение точности формирования выходных сигналов. Функциональный генератор с сихронизацией частоты содержит блок 1 управления частотой, переключатель 2, интегратор 3, функциональный преобразователь 4, релейный элемент 5, анализатор 6 амплитуды, интегрирующий элемент 7, ограничительный элемент 8, переменный резистор 9 и шесть масштабных резисторов 10-15. Режим свободных автоколебаний осуществляется при отсутствии сигнала на входе синхронизации, частота свободных колебаний определяется величиной напряжения, снимаемого с подвижного контакта переменного резистора 9. Режим синхронизации частоты осуществляется при наличии сигнала непрямоугольной формы на входе синхронизации генератора. 2 ип.

l 307467

50 э5

Изобретение относится к устройствам, формирующим электрические сигнаJIhI нескольких форм как в режиме автоколебаний, так и в режиме синхронизации внешним периодическим сигналом.

Цель изобретения — повышение точности формирования выходных сигналов.

На фиг.l изображена функциональная электрическая схема функционального генератора с синхронизацией частоты; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу отдельных блоков генератора в режиме синхронизации частоты.

Функциональный генератор с синхронизацией частоты содержит блок 1 управления частотой, переключатель 2, интегратор 3, функциональный преобразователь 4, релейный элемент 5, анализатор 6 амплитуды, интегрирую щий элемент 7, ограничительный элемент 8, переменный резистор 9, шесть масштабных резисторов 10 — 15 шину 16 положительного опорного напряжения и выход 17 синхронизации генератора.

Функциональный генератор с синхронизацией частоты работает следующим образом.

Режим свободных автоколебаний осуществляется при отсутствии сигнала на входе 17 синхронизации. В замкнутом контуре из последовательно включенных переключателя 2, интегратора 3, масштабного резистора 11 и релейного элемента 5 устанавливаются устойчивые автоколебания, которые на выходе интегратора 3 имеют треугольную форму, а на выходе релейного элемента 5 — прямоугольную, на выходе функционального преобразователя 4 формируется сигнал синусоидальной формы. Амплитуда треугольных сигналов равна порогу срабатывания релейного элемента 5 с гистерезисной характеристикой. Частота свободных колебаний определяется величиной напряжения, снимаемого с подвижного контакта переменного резистора 9, которое через масштабный резистор 10 прикладывается к входу блока 1 и управления частотой. Блок I управления частотой преобразует входной сигнал в токи, поступающие через переключатель 2 на вход интегратора 3, в результате чего происходит линейное преобразование величины входного сигнала блока I управления частотой в частоту следования импульсов трех форм.

В режиме свободных колебаний, для избежания переходных процессов установления частоты, масштабный резистор

15 отключают от входа блока 1 управления частотой (с помощью переключателя, не показанного на фиг.l).

Режим синхронизации частоты осу" ществляется при наличии сигнала U

О непрямоугольной формы на входе 17 синхронизации генератора. Сигнал U „ на входе релейного элемента является суммой сигналов U3 с выхода интегратора 3 и сигнала U . Рассмотрим два возможных типа переходных процессов при синхронизации частоты внешним сигналом U<>

Первый тип переходного процесса (фиг.2а) возможен, если частота сво @ бодных колебаний в генераторе ниже частоты внешнего сигнала. Крутизна треугольного напряжения U в начале переходного процесса такова, что при г5 переключениях релейного элемента 5 с частотой напряжения U àìïëèòóäà

Цз оказывает я меньше з данной Анализатор 6 амплитуды представляет собой преобразователь амплитудных значений входного переменного напряже-: ния в выходное напряжение отрицательной полярности,. которое изменяется при изменении амплитуды входного напряжения один раз за период, и на его выходе формируется ступенчатое напряжение U отрицательной полярности, пропорциональное амплитуде U3.

Сигнал U суммируется с сигналом положительной полярности с шины 16 в результате чего на входе интегрирующего элемента 7 формируется сигнал U „, пропорциональный отклонению амплитуды U от заданной величи3 ны. На выходе интегрирующего элемента 7 напряжение U изменяется по ли7 нейному закону в положительную сторону. Суммарный сигнал на выходе блока 1 управления частотой U 8„ - Ug +

+ U>,òàêæå увеличивается, что приводит к увеличению крутизны и амплитуды сигнала U3. Сигнал на выходе интегратора 3 оказывается постоянным по уровню, когда амплитудa U3 сравнивается с заданной. Ограничительный элемент 8 ограничивает уровень выходного напряжения U интегрирующего элемента 7 в начале переходного процесса, когда сигнал на выходе анализатора 6 амплитуды равен нулю.

13 ) 7467

Второй тнп переходного процесса возможен (фиг.2б), если частота свободных колебаний генератора выше частоты внешнего сигнала. Амплитуда

U оказывается выше заданной, на выходе анализатора 6 амплитуды формируется напряжение U< которое, суммируясь с сигналом с шины 16, дает сигнал U zÄ отрицательной полярности.

На выходе интегрирующего элемента 7 f0 напряжение Б изменяется по линейному закону в отрицательную сторону до момента, когда амплитуда U сравнивается с заданной, В предлагаемом изобретении синхронизация частоты внешним сигналом непрямоугольной формы осуществляется за счет обеспечения режима вынужденных:колебаний в автоколебательном контуре, состоящем из элементов 2,3,11 и 5. Неизменность20 амплитуды сигнала треугольной формы, преобразуемого в синусоидальную, осуществляется за счет введения контура амплитудной стабилизации.

Формула изобретения

Функциональный генератор с. синхронизацией частоты, содержащий переменный резистор, соединенный неподвижными выводами соответственно с шиной положительного опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, а подвижным выводом через первый масштабный резистор подключен к входу блока уп- 35 равления частотой, соединенного выходами напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно с первым и вторым информационными входами переключателя, подключенного выходом к входу интегратора, выход которого является выходом треугольного напряжения генератора, соединенного через функциональный преобразователь с выходом синусоидального напряжения генератора, а через последовательно соединенные второй масштабный резистор и релейный элемент соединен с выходом прямоугольного напряжения генератора, подключенным к управляющему входу переключателя, вход релейного элемента через третий масштабный резистор подключен к входу,синхронизации генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности формирования выходных сигналов, в него введены четвертый масштабный резистор и последовательно соединенные анализатор амплитуды, пятый масштабный резистор, интегрирующий элемент, ограничительный элемент и шестой масштабный резистор, подключенный свободным выводом к входу блока управления частотой, вход анализатора амплитуды подключен к выходу интегратора, четвертый масштабный резистор включен между шиной положительного опорного напряжения и входом интегрирующего элемента.

l307467

Составитель Н,Зайцев

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олейник Корректор А.Ильин

Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ !634/49

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4