Генератор линейно изменяющегося напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испапьзовано, например, для получения кусочнолинейных корректирующих сигналов сложной формы в телевизионных системах . Цель изобретения - повышение точности воспроизведения линейно изменяющегося напряжения заданной формы - достигается за счет повьшения точности установки начального уровня . сигнала и обеспечения коррекции накопившейся ошибки в каждом узле интерполяции . Устройство содержит операционные усилители 2 и 5, ключи 9 и 10, генератор 13 ступенчатого напряжения , элемент ИЛИ 14, шину 15 сигнала предварительной установки, конденсаторы и резисторы, показанные на чертеже. В каждом узле интерполяции замыкаются ключи 9 и 10 и происхЬдит ускоренный заряд конденсатора 6 до уровня ступеньки. При этом в конце интервала между синхроимпульсами происходит коррекция ошибки, которая возникает от нестабильности постоянной времени интегрирования. Благодаря этому повышается точность формирования кусочно-линейного сигнала . 3 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 Н 03 К 4/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4092791/24-21

1 (22) 16. 07. 86 (46) 07. 05. 88. Бюл. 11 17 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) А.В.Смирнов и В.И.Хахин (53) 621. 374 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР.

764 107, кл. H 03 К 4/00, 1978.

Патент СН1А Ф 4390844, кл. Н 03 K 4/90, 1983. (54) ГЕНЕРАТОР ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯКВ,ЕГОСЯ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для получения кусочнолинейных корректирующих сигналов сложной формы в телевизионных системах. 11ель изобретения — повышение точности воспроизведения линейно изменяющегося напряжения заданной фор„.SU„„ l3 4415 А1 мы — достигается sa счет повышения точности установки начального уровня сигнала и обеспечения коррекции накопившейся ошибки в каждом узле интерполяции. Устройство содержит операционные усилители 2 и 5, ключи 9 и 10, генератор 13 ступенчатого напряжения, элемент ИЛИ 14; шину 15 сиг.— нала предварительной установки, конденсаторы и резисторы, показанные на чертеже. В каждом узле интерполяции замыкаются ключи 9 и 10 и происходит ускоренный заряд конденсатора

6 до уровня ступеньки. При этом в конце интервала между синхроимпульсами происходит коррекция ошибки, которая возникает от нестабильности Ж постоянной времени интегрирования.

Благодаря этому повышается точность формирования кусочно-линейного сигнала. 3 ил.

1394415

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для получения кусочнолинейных корректирующих сигналов слож5 нои формы в телевизионных системах.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения линейно изменяющегося напряжения заданной формы за счет повышения точности установки начального уровня сигнала и обеспечения коррекции накопившейся ошибки в каждом узле интерполяции.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема генератора ступенчатого напряжения,- на фиг. 3— эпюры, поясняющие работу генератора.

Генератор линейно изменяющегося напряжения содержит первый резистор 1, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя 2, который через второй резистор 3 соединен с его выходом и с первым выводом треть- 25

его резистора 4, второй операционный усилитель 5, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, инвертирующий вход через первый конденсатор 6 соединен с его 0 выходом, который подключен к первому выводу четвертого резистора 7, второй вывод которого соединен с первым выводом пятого резистора 8, первый ключ 9, выход которого соединен с первым выводом шестого резистора

11, а управляющий вход соединен с управляющим входом второго ключа 10, второй конденсатор 12, первая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, генератор 13 ступенчатого

40 напряжения, элемент ИЛИ 14, первый вход которого соединен с шиной 15 ,сигнала предварительной установки и входом установки генератора 13 ступенчатого напряжения, второй входс выходом синхроимпульсов генератора

13 ступенчатого напряжения, а выход — с управляющими входами первого ключа 9, вход которого соединен с первым выводом третьего резистора 4, 50 выход — с вторым выводом его, а второй вывод шестого резистора 11 соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя 5, выход второго ключа 10 соединен с первым вы- 55 водом пятого резистора 8, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, а вход — с второй обклад-, кой второго конденсатора 12 и неинвертирующим входом первого операционного усилителя 2, а выход генератора

13 ступенчатого напряжения соединен с вторым выводом первого резистора 1.

Генератор 13 может быть выполнен, например, в виде последовательно соединения генератора 16 счетных импульсов, счетчика 17, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 18 и цифроаналогового преобразователя (ЮП) 19. Вход установки генератора

13 соединен с входом сброса счетчика

17 и входом синхронизации генерато- .. ра 16 счетных импульсов, выход которого является выходом синхроимпульсов генератора 13, а выход ЦАП 19— выходом. Генератор и счетчик выполняются на интегральных схемах серии

Kt55, ПЗУ и могут быть типа К573РФ1, ЦАП - типа К572ПА1.

Другие элементы устройства — обычные электронные компоненты. При их выборе необходимо выполнять следующие условия:

R1 = R2, R4 = R5 (1) где R1, R2 R4, R5 — сопротивления, ответственно первого 1, второго 3; четвертого 7 и пятого

8 резисторов, (R3 + R6) С1 = Т,, (2) где R3 и R6 — сопротивления третьего

4 и шестого 11 резисторов;

С1 — емкость первого конденсатора 6;

Т, — период синхроимпульсов генератора 13, при этом величина R5 выбирается из условия ограничения тока через ключ

9 и выходные цепи операционных усилителей 2 и 5 при замкнутом ключе 9.

Остальные элементы выбираются по известным правилам.

Генератор работает следующим образом.

Возможны два состояния; ключи 9 и

10 замкнуты или разомкнуты.

При замкнутых ключах 9 и 10 на неинвертирующем входе операционного усилителя 2 устанавливает напряжение где U, напряжение HB Выхо

Р де устройства. На инвертирующем вхоз

13 де второго операционного усилителя

5 всегда нулевой потенциал. После завершения переходных процессов нулевой потенциал будет на выходе первого операционного усилителя 2, так как ток через резистор 11 не течет.

Отсюда следует

Генератор линейно изменяющегося напряжения, содержащий первый резистор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого опера40 ционного усилителя, который через второй резистор соединен с его выходом и с первым выводом третьего резистора, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого

4б соединен с общей шиной генератора линейно изменяющегося напряжения, инвертирующий вход через первый конденсатор соединен с его выходом, который подключен к первому выводу четко вертого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом пятого резистора, первый ключ, выход которого соединен с первым выводом шестого резистора, а управляющий

ББ вход соединен с управляющим входом второго ключа, второй конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной генератора линейно изменяющегося напряжения и генератор

Пвыя

Ц + 2 вы Я = 0 (3 где U — напряжение на выходе генератора 13, т.е. при замкнутых ключах 9, 10 форсированно устанавливается Ue,„ = Ц

При разомкнутых ключах 9 и 10 на выходе операционного усилителя 2

U =-U, +К,,, (4) где U — напряжение, запомненное на конденсаторе 12.

При этом конденсатор 6 заряжается или разряжается постоянным током и на выходной шине 16 имеется линейно изменяющееся íапряжение.

Рассмотрим процесс формирования выходного напряжения. При поступлении импульса на шину 15, счетчик 17 в генераторе 13 обнуляется, на выходе которого появляется уровень напряжения, соответствующий коду, записанному по нулевому адресу ПЗУ 18 (фиг.За,в). При этом на выходе устройства, так как ключи 9 и !О замкнуты, устанавливается такой же уровень напряжения. По окончании импульса на шине 15 начинает работать генератор 17 счетных импульсов в генераторе 13 (фиг.2б) . По срезу каждого счетного импульса счетчик в генераторе 13 увеличивает свое состояние на единицу и на выходе генератора

13 появляется следующее значение напряжения (фиг.Зб,в — сплошная ступен-! чатая линия — кривая r). В промежутках между синхроимпульсами напряжение на выходе устройства изменяется по линейному закону вы„(C) U Bb,õ ("о) (5) — — („— ), где t — момент начала данного интервала между синхроимпульсами.

При этом напряжение 0„„ равно поло( вине напряжения на выходной шине 16 в момент прихода предыдущего синхроU выx(о) импульса, т.е. U К

94415 а приходу следующего синхроимпульса в силу условия (2) на постоянную времени (R3 + R6) ° С! из выражения (5) получают

"еьх о + Тс) = U,,,,(6) т.е. выходное напряжение должно по линейному закону прийти к значению напряжения на выходе генератора 13.

Далее по срезу синхроимпульса (фиг.Зб) на выходе генератора 13 устанавливается новое значение напряжения П,, а выходное напряжение U „, по линейному закону приближается к значению U (фиг.Зв, кривая д — ломаная линия). Таким образом, на выходе устройства формируется кусочнолинейный сигнал, значения котороГо в точках излома (т.е, в узлах интерполяции) совпадают с уровнями напряжений ступенек.

В каждом узле интерполяций замыкаются ключи 9 и 10 и происходит ускоренный заряд конденсатора 6 до уровня напряжения ступеньки, т.е. в конце каждого интервала между синхроимпульсами происходит коррекция ошибки, возникающей из-за нестабильности постоянной времени интегрирования. Благодаря этому повышается точность- формирования кусочно-линейного сигнала.

Формула изобретения

139 ступенчатого напряжения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения линейно изменяющегося напряжения заданной 4юрма, в него введен элемент

ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной сигнала предварительной установки и выходом установки генератора ступенчатого напряжения, второй вход с выходом синхроимпульсов генератора ступенчатого напряжения, а выход — с управляющим входом первого ключа, вход которого соединен с первым выводом третьего резистора, вы4415 6 ход — с вторым выводом его, а второй вывод шестого резистора соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, при этом выход второго ключа соединен.с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной генератора линейно изменяющегося напряжения, а вход — с второй обкладкой второго конденсатора и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, а выход генератора ступен чатого напряжения соединен с вторым выводом первого резистора.

1С

I 3944! 5

0 78

Составитель А.Горбачев

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Редактор О. Головач

Заказ 2237/55

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

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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