Генератор трапецеидального сигнала

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано , например, в устройствах многократной модуляции. Цель изобретения - расширение функ1щональных возможностей за счет обеспечения формирования

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 0I) А2 (51)4 Н 0

®Я (31 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЮ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1324093 (21) 4213916/24-21 (22) 23.03.87 (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (72) Г.И.Стеценко (53) 62 1.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1324093, кл. Н 03 К 4/02, 14.02.86. (54) ГЕНЕРАТОР ТРАПЕЦЕ1ЩАЛЬНОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах многократной модуляции. Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования

1432744

30 высокостабильнога сигнала пилообразной формы с регулировкой амплитуды и длительности выходного напряжения при автоматической установке начального уровня, которая обеспечивается за счет запоминающего элемента 67, работающего совместно с компаратором

56 и одновибратором 39. Выключателями 57-66 задается режим работы устройства. Формирование сигналов производится с помощью запоминающих эле-1

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано нагример, .в устройствах многократной модуляции, и является усовершенствованием по авт. св. М- 1324093.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования высокостабильного сигнала пилообразной формы с регулировкой амплитуды и длительности выходного напряжения при автоматической установке начального уровня формируемого сигнала.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора, на фиг.2 — эпюры,поясняющие его работу.

Генератор трапецеидального сигнала содержит первую 1 и вторую 2 RSцепи, входы которых подключены к первому выводу входного ключа 3, а выходы через соответственно первый и второй дополнительные ключи 4 и 5 соединены с общей шиной, первый сумматор 6, первый 7 и второй 8 запоми-нающие элементы, первый 9 и второй

10 выходные ключи, входы которых сое,цинены соответственно с выходами первого 7 и второго 8 запоминающих элементов, выходы подключены к первому входу первого сумматора 6, второй вход которого соединен с вторым выводом входного ключа 3, а выход первого сумматора 6 соединен с входами первого 7 и второго 8 запоминающих элементов, второй сумматор 1.1, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первой 1 и второй 2 RS-цепи, третий и четвертый входы — с выходами соответствен-. но первого 7 и второго 8 запоминаюментов 7, 8, 6, сумматоров 6, 11, компараторов 20, 21, 56, одновибраторов 22, 23, 38, 39, элементов ИЛИ 2730, 52-54, счетчиков 36, 37, элементов И 48„ 49, регулируемых элементов

26, 43 задержки, генератора 12 импульсов, триггеров 24, 40 — 42, согласующего элемента 44, регулировкой напряжений на шинах 32, 34, 35. Индикация работы устройства осуществляется элементами 25, 55. 2 ил.

"I щих элементов, тактовый генератор 12 импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом второго запоминающего элемента 8 и с управляющими входами входного 3 и первого выходного 9 ключей, второй выход — с управляющим входом первого запоминающего элемента 7 и с управляющим входом второго выходного ключа 10, а также источник 13 входного напряжения, первый 14 и второй 15 и третий

16 аналоговые ключи, первый 17, второй 18 и третий 19 ограничивающие ре зисторы, первый 20 и второй 21 коммутаторы, первый 22 и второй 23 одновибраторы, первый триггер 24, элемент

25 индикации, регулируемый элемент 26 задержки, с первого по четвертый элементы ИЛИ 27-30 и выключатель 31,причем второй 15 и третий 16 аналоговые ключи подключены параллельно конденсаторам первого 7 и второго 8 запоминающих элементов соответственно, Управляощие входы этих ключей соединены с управляющим входом тактового генератора 12 импульсов, с выходом второго элемента ИЛИ 28 и с первыми входами третьего 29 и четвертого 30 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым выходами тактового генератора

12 импульсов, а выходы соединены соответственно с управляющими входами первого 4 и второго 5 дополнительных ключей, при этом первый вход первого

35. компаратора 20 через первый ограничивающий резистор 17 соединен с выходом второго сумматора 11, второй вход— с первой шиной 32 опорного напряжения, выход первого компаратора 20 че3 14 рез первьй1 одновибратор 22 соединен с входом установки в нулевое состояние триггера 24, вход установки в единичное состояние которого соединен с выходом первого элемента ИЛР

27, прямой выход триггера 24 соединен с элементом 25 индикации, а инверсный выход триггера 24 соединен с управляющим входом первого аналогового ключа 14, первый вывод которого соединен с выходом 33 устройства, второй вывод через второй ограничивающий резистор 18 соединен с выходом второго сумматора 11, которьй через третий ограничивающий резистор

19 соединен с первым входом второго кампаратара 21, второй вход которого соединен с второй шиной 34 опорного напряжения, а выход — с входом второго однавибратора 23, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 27 и через регулируемьй элемент 26 задержки — с первым входом второго элемента ИЛИ 28, второй вход последнего соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 27 и шиной 35 установки устройства в исходное состояние, причем источник 13 входного напряжения через выключатель 31 соединен с первым выводам входного ключа 3.

Кроме того, генератор содержит первый 36 и второй 3? счетчики импульсов„ третий 38 и четвертьй 39 одновибраторы, второй 40, третий 41 и четвертый 42 триггеры, дополнительный регулируемый элемент 43 задержки, согласующий элемент 44, первый 45, второй 46 и третий 47 дополнительные резисторы, первый 48 и второй 49 элементы И, четвертый 50, пятый 51 аналоговые ключи, пятый 52, шестой 53, седьмой 54 элементы ИЛИ, дополнительный элемент 55 индикации, третий компаратор 56, с первого по десятый дополнительные выключатели 57-66 соответственно, третий дополнительный запоминающий элемент 67, параллельно конденсатору которого подключен четвертый аналоговый ключ 50, управляющий вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 29 и с входом установки в "0" первого 36 и второго 37 счетчиков импульсов, счетный вход первого из которых соединен через первый дополнительный выключатель 57 с первым выходом тактового генератора 12 импульсов, а счетный

32744

4 вход второго .через второй дополнительный BI |IJIhi÷à I åëI 58 — с вторым выходом тактового генератора 12 им—

55 пульсов.

Выходы IIE. >нагo 36 и HTo()ol o 3 7 счетчиков импульсов соединены соответственно с IIppBbIM и вторым вхада— ми первого элемента И 48, нынад каторога соединен с входом третьего однавибратора 38, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 28, а через третий дополнительный выключатель 59 — с первым входом пятого элемента ИЛИ 52, а через четвертый дополнительный выключатель 60 — с входом установки в нулевое состояние второго триггера 40 и с входом второго регулнруемага элемента 43 задержки, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ 53, второй вход которого "îåäèíåí с вторым входам первого элемента И1П1 27, а выход — с входом установки в единичное состояние .второго триггера 40, вьасод которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ 52, третий вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ 53, а выход через пятьй дополнительный Bыключатель 61 — с управляющим входом тактового генератора 12 импульсов.

Вход согласующего элемента 44 соединен с четвертым BxopoN второго сумматора 11, выход — с входам третьего запоминающего элемента 67, управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И 49, выход через первый дополнительный резистор 45 — с первым входом третьего компаратора

56, второй вход которого соединен с первым выводом второго дополнительного резистора 46, второй вывод которо— го через шестой дополнительный выключатель 62 соединен с выходом второго сумматора 11, а выход компаратора 56с входом четвертого одновибратора 39, выход последнега соединен с входом установки в "0" третьего триггера 41, вход установки в единичное состояние

KoTopoI соединен с входом установки в единичное состояние четвертого триггера 42 и выходом седьмого элемента ИЛИ 54, прямой выход — с входом второго элемента 55 индикации, инверсный BbDIop — с управляющим входом пятого аналогового ключа 51, включен,ного между дополнительным выходом 68

14327

«енератора и и pBbIM выводом третьего дополнительного резистора 47, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго дополнительного резистора 46.

При этом прямой вход второго элемента И 49 соединен через седьмой дополнительный выключатель 63 с первым входом четвертого элемента ИЛИ

30, инверсный вход — с выходом четвертого триггера 42, вход установки ( в нулевое состояние которого соединен через восьмой дополнительный

1 выключатель 64 с вторым входом треть-.;„

«5 его элемента ИЛИ, первый вход седьмо-! го элемента ИЛИ 54 соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 28, второй вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ 54, при-.

1 чем девятый дополнительный выключатель 65 включен между управляющим

1 ! входом тактового генератора 12 импульсов и управляющим входом второго и третьего аналоговых ключей 15 и 16, десятый дополнительный выключатель

66 включен между выходом. второго сумматора 11 и вторым 18 и первым 17 ограничивающими резисторами.

Генератор работает следующим образом.

Перед началом работы устройства включают выключате.«ь 31 и на шину 35 установки устройства в исходное состояние подают импульс (фиг. 2а), который, пройдя через элемент ИЛИ 28, поступает на .управляющие входы ключей 15, 16 и 50, на управляющий вход тактового генератора 12 импульсов и на входы, установки в "0" счетчиков .

36 и 37 импульсов, при этом ключи

15, 16 и 50 срабатывают и разряжают конденсаторы запоминающих элементов

7, 8 и 67, тактовый генератор 12 импульсов устанавливается в исходное состояние, а счетчики 36 и 37 устанавливаются в нулевое состояние и на

IpRMblx выходах счетчиков устанавливается сигнал логического "0". Далее пройдя через элементы ИЛИ 29 и 30, импульс поступает на управляющие входы ключей 4 и 5, которые срабатывают и разряжают конденсаторы RS-цепей и 2. Одновременно, пройдя через элемент ИЛИ 27„ этот импульс задним фронтом устанавливает триггер 24 в единичное состояние по прямому выходу, и включается элемент 25 индикации, а по инверсному выходу тригге44 6 ра 24 уста ««ав ««1««яетс я н ну««е «30«» c(«c таяние (фиг. 2 к), вследствие чего ключ 14 в исходном состоянии остается в разомкнутом состоянии.

Кроме того, пройдя через элемент

ИЛИ 54, этот импульс устанавливает в единичное состояние триггеры 42 и 41. При этом на инверсном выходе триггера 42 устанавливается сигнал логического "О", который поступает на инвертирующий вход элемента И 49 и не влияет на срабатывание элемента И 49. На прямом выходе триггера 41 устанавливается сигнал логической "1", что обеспечивает включение элемента

55 индикации, а логический "0" с инверсного выхода триггера 41 поступает на управляющий вход аналогового ключа 51, вследствие чего ключ 51 в исходном состоянии остается в разомкнутом состоянии. Пройдя через элемент ИЛИ 53, указанный импульс устанавливает в единичное состояние триггер 40, вследствие чего на инверсном выходе триггера 40 устанавливается уровень логического "0" (фиг.2х). При включении выкл«очателя 61 и выключенном выключателе 65 тактовый генератор

12 в исходное состояние устанавливается указанным импульсом через элемент ИЛИ 52.

Тактовый генератор 12 формирует два импульсных напряжения, сдвинутых относительно друг друга (фиг.2б и в).

Первое напряжение (фиг.2б) управляет работой ключей 3 и 9, ключа запоминающего элемента 8 и через элемент ИЛИ 30 ключа 5, а при включенных выключателях 63 и 57 поступает соответственно на прямой вход элемента И 49 и на счетный вход счетчика

36 импульсов.

Второе напряжение (фиг. 2в) управляет работой ключа 10, ключа запоминающего элемента 7 и через элемент ИЛИ 29 ключа 4, а при включенных выключателях 64 и 58 поступает соответственно на вход установки в нулевое состояние триггера 42 и на счетный вход счетчика 37 импульсов.

Режим работы компараторов 20, 21 и 56 выбран так, что в исходном состоянии они находятся в области отрицательного ограничения.

Режим работы одновибраторов 22, 23, 38 и 39 выбран так, что в исход««ом состоянии ««а их выходах уста143?744 навливается нулевой уровень напряжения.

Сумматор 6 имеет по каждому входу коэффициент передачи, равный единице, конденсаторы перед началом работы генератора разряжены.

Генератор обеспечивает формирование импульсов трапецеидальной формы и формирование импульсон пилообразного сигнала.

Для формирования импульсов трапецеидальной формы включают выключатели 66 и 65, а выключатели 63, 64, 57, 60, 58, 62 и 61 выключают (выключатель 59 может быть включен, так как не оказывает влияние на работу схемы при формировании импульсов трапецеидальной формы). После включения выключателя 31 и установки генератора в исходное состояние при поступлении первого управляющего импульса (интервал времени между точками 69 и 70, фиг. 2в) замыкаются ключи 3 и 9 и ключ запоминающего элемента 8.

На выходе сумматора 6 устанавливается напряжение U. При этом конденсатор запоминающего элемента 8 заряжается через малое выходное сопротивление сумматора 6 до напряжения U.

Таким образом, в течение первого периода управляющих импульсов напряжение на выходе запоминающего элемента 8 остается неизменным и равным

U (интервал времени между точками 6971, фиг.2г). При открывании ключа 10 и ключа запоминающего элемента 7 (интервал времени между точками 70 и 71, фиг.2в) ключи 3 и 9 и ключ запоминающего элемента 8 запираются. Напряжение, равное U с выхода запоминающего элемента 8 через ключ 10 поступает на вход сумматора 6, конденсатор запоминающего элемента 7 заряжается до напряжения U. Напряжение на выходе запоминающего элемента 7, равное

U остается неизменным в течение интервала времени между точками 70—

72 (фиг.2д). Далее вновь замыкаются ключи 3 и 9 и ключ запоминающего элемента 8. При этом на выходе сумматора 6 устанавливается напряжение,равное 2 U так как на каждый вход сумматора 6 через ключи 3 и 9 подается напряжение, равное U.

Напряжение с выхода сумматора б запоминается запоминающим элементом

8, на выходе согласующего усилителя которого устанавливается напряжение, равное 2 У (момент времени — точка

7 1, фиг. 2г). При следующем такте это напряжение переписывается н за5 поминающий элемент 7 (момент времени — точка 72, фиг. 2д). Далее прол цессы повторяются с периодом 2 . В результате этого на выходе запоминающих элементов 7 и 8 формируются ступенчатые напряжения, сдвинутые на время . Ступенчатые напряжения (фиг. 2г и д) с выходов запоминающих элементов 7 и 8 поступает соответственно на третий и четвертый входы сумматора 11. При сложении этих напряжений на сула1аторе 11 формируется новое ступенчатое напряжение, крутизна которого в дна раза больше, чем крутизна слагаемых напряжений (фиг.2е).

При периодическом замыкании ключей 4 и 5 под действием управляющих импульсов тактового генератора импульсов, проходящих соответственно

25 через элементы ИЛИ 29 и 30, на кон денсаторах RC-цепей 1 и 2 формируются пилообразные напряжения (фиг.2ж и з) с амплитудой Uð.

Для пранильной работы схемы пара—

З0 метры сумматора 11 выбраны так, что выполняются соотношения

К1 U К2 U = КЗ U = К4 ° U где К1 — К4 — коэффициенты передачи сумматора ii по соответствующим входам, U — амплитуда входного напряжения;

U„ — амплитуда напряжения, 40 до ко тор ой з ар яжа ются конденсаторы RC-цепей за время Г.

Постоянная времени RC-цепей выбрана так, что используется только начальный участок зарядной экспо45 ненты конденсатора и напряжение на выходах RC-цепей линейно.

В этом случае при суммировании ступенчатого напряжения (фиг.2е) с пилообразными напряжениями (фиг.2ж

50 и з), поступающими на входы сумматора 11, получается линейно-нарастающее напряжение (фиг.2и), снимаемое с выхода сумматора 11, которое через ограничивающий резистор 17 поступает на неиннертирующий вход компаратора 20. При этом на инвертирующий вход компаратора 20 подано опорное напряжение U, так, что компаратор 20 на9 14

: ходится в области nò!>èöàòåIIüíoãî ограничения. При достижении напряжением на неинвертирующем входе комцаратора

20 опорного напряжения (момент времени — точка 73, фиг.2л) компаратор 20 переходит в область положительного ограничения, и по переднему фронту этого напряжения срабатывает одновибратор 22 и формирует на выходе импульса (фиг.2м), по заднему фронту которого триггер 24 устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего на ичверсном вьгходе триггера 24 появляется напряжение логическои "1", под действием которого замыкается ключ

14 и через ограничивающий резистор

18 на выход 33 устройства поступает вькодное напряжение сумматора 11 и формируется передний фронт трапецеидального сигнала (фиг.2н).

Напряжение с выхода сумматора 11 через ограничивающий резистор 19 так-же поступает на неинвертирующий вход компаратора 21, на инвертирующий вход которого подано опорное напряжение

U òàê, что ксмпаратор 21 находится в области отрицательного ограничения.

При достижении напряжением на неинвертирующем входе компаратора 21 опор ного напряжения U> (момент времени точка 74, фиг.2л) компаратор 21 переходит в область положительного ограничения, а на выходе одновибратора 23 формируется импульс (фиг. 2п), который, пройдя через элемент ИЛИ 27,поступает на вход установки в единичное состояние триггера ?4 и устанавливает его в единичное состояние. При этом на инверсном выходе триггера 24 устанавливают логический "0" (фиг.2к), вследствие чего ключ 14 размыкается, прерывая тем самым нарастание напряжения на выходе генератора и формируется задний фронт трапецеидального сигнала (фиг.2н).

Импульс с выхода одновибратора 23 (фиг. 2п), пройдя через регулируемый элемент 26 задержки (фиг.2р), через время t > поступает на первый вход элемента ИЛИ 28, а пройдя через него, поступает на управляющие входы ключей

15 и 16 и через выключатель 65 на управляющий вход тактового генератора 12. При этом ключи 15 и 16 сраба тывают и разряжают конденсаторы зЙпоминающих элементов 7 и 8, а тактовый генератор 12 устанавливается в исходное положение. Далее, пройдя

327,0

5Ñ

r6 установки генератора в исходное состояние при поступлении управляющих импульсов с выхода тактового генератора 12 формирование линейно-нарастающего напряжения на выходе сумматора

11 осуществляется аналогично как и при формировании импульсов трапецеидальчой формы. При этом первый управляющий. импульс через выключатель

63 и элемент И 49 поступает на управляющий вход ключа третьего запоминающего элемента 67, вследствие чего его вход подключается к выходу второго запоминающего элемента 8 через согласующий элемеIIT 44 с коэффи/

44 10 через:>цементы )UU! 29 и 30, импульс поступает на управляющие вх ды клн>— чей 4 и 5, которые срабатывают и разряжают конденсаторы RC-цепей 1 и 2.

Таким образом, генератор возвращается в первоначальное состояние, когда конденсаторы разряжены, а тактовый генератор обнулен. ilo окончании действия импульса с выхода элемента 26 задержки начинается новый цикл формирования трапецеидального сигнала (фиг. 2л) и процессы повторяются аналогично описанному.

Для регулировки амплитуды переднего фронта трапецеидального сигнала изменяют опорное напряжение UI, а для регулировки заднего фронта изменяют опорное напряжение UI.

При изменении разности опорных напряжений Uq-U „ изменяется длитень— ность импульса трапецеидального сигнала. Для изменения крутизны наклона формируемого сигнала изменяют нап— ряжение !! источника 13 входного напряжения и длительность 7 генератора

12 тактовых импульсов. Регулируя время t элемента 26 задержки, изменяют ! частоту следования выходных импуль— сов генератора. Для прекращения фор— мирования импульсов выключают выключатель 31.

Для формирования импульсов пилообразного сигцала включают выключа- ф тели 63, 64, 57, 58, 62, 59 и 61 и выключают выключатели 66 л 65. При этом выключатель 60 также выключают (в этом режиме работы генератора в случае, когда регулирование паузы между формируемыми импульсами не требуется, выключатель 60 остается в выключенном состоянии, а выключатель 59 — в включенном) .

После включения выключателя 31 и

1< 327 <4

20 циеtiT»tt и< ре, л <и, рлвньиь« .,ци<«<)<< .

Напряг ение ллрядл конденсатора злноминающего элемента 8 пс>ступлет tta вход согласуя>щего элементл 44 и «<>ttденсатор запоминлющего элементл 67

5 через малое выходное сопротивление элемента 44 заряжлетс".. до напряжения

U, равного значению вых()дного напрн— жения запоминающего элемента 8 (момент времени — точка 69, фиг. 2г).

Второй управляющий импульс через выключатель 64 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера

42, который устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего на его инверсном выходе появляется сигнал логической "1", который поступает на инвертирующий вход элемента И 49 и запрещает его срабатывание. Это приводит к тому, что вход элемента

67 при последующих тактах не подключается к выходу элемента 8, а напряжение, запомненное на конденсаторе элемента 67 в первом такте, с выхода этбго элемента через резистор 45 поступает на второй вход компаратора 56 и является опорным для этого компаратора.

Линейно-нарастающее напряжение (фиг.2и), снимаемое с выхода сумматора 11, поступает через выключатель

62 и резистор 46 на неинвертируt()UlHH вход комгаратора 56. При этом на инвертирующий вход компаратора 56 с выхода элемента 67 подано опорное напряжение U так, что компаратор 56 находится в области отрицательного ограничения. При достюкении напряжением на неинвертирующем входе ком40 паратора 56 опорного напряжения U (момент времени — точка 69, фиг.2и) компаратор 56 переходит в область положительного ограничения, и по переднему фронту этого напряжения срабатывает одновибратор 39 и формирует на выходе импульс, под действием которого срабатывает триггер 41 и устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего на его инверсном выходе появляется сигнал логической "1", поступающий на управляющий вход ключа 51, что приводит к замыканию ключа 54, и через резистор 47 на выход поступает выходное напряжение сумма-. тора 11 и формируется линейный участок пилообразного сигнала (фиг. 2ф), формирование которого начинается с нулевого уровня напряжения.

1льнм ()C ð,ë< и, .3 1 (че г .> ltl()< ttfH.>tltt)t нл элемент(t>7 нерв<)нлчаньного склчкл нлпряження, рл><ного U, tt нс по..ьз< нлii >того нлпря;t;<>tttt)t в качестве оиорного для комплрлторл 56 обеспечивается автоматическая установка нулевого уровня формируемого пилообразного сигнала.

Управлнн)щие импульсы с первого и второго выходов тактового генератора

12 (фиг. 2с и т) поступает также через выключатели 57 и 58 на счетные входы счетчиков 36 и 37 импульсов, которые подсчитывают эти импульсы.

После поступления на входы счетчиков

36 и 37 2 — 1 импульсов, где ll — количество разрядов счетчиков 36 и 37, на прямых выходах счетчиков появляет ся сигнал логической "1", который поступает на первый и второй входы элемента И 48, который срабатывает, вследствие чего на его выходе появляется сигнал логической "1" под действием которого срабатывает одновибратор 38 и форм> рует импульс (фиг.2у), который поступает на первый вход элемента ИЛИ 54, а пройдя через него, поступает на входы установки в единичное состояние триггеров 42 и 41 и устанавливает их в единичное состояние ° При этом на инверсном выходе триггера 42 устанавливается сигнал логического "0", который поступает на инвертирующий вход элемента И 49 и не влияет на его срабатывание.

На прямом выходе триггера 4 1 устанавливается сигнал логической "1" о и включается элемент 55 индикации, а на инверсном вьпоре триггера 41 является сигнал логического "0 < вслед ствие чего ключ 51 размыкается, прерывая нарастание напряжения на выходе, и формируется задний фронт пилообразного сигнала (фиг. 2ф) ° Импульс с выхода одновибратора 38 поступает также на третий вход элемента ИЛИ

28, а пройдя через него, поступает на управляющие входы ключей 15, 16 и 59, а также на входы установки в нулевое состояние счетчиков и на первые входы элементов ИЛИ 29 и 30.

При этом ключи 15, 16 и 50 срабатывают и разряжают конденсаторы запоминающих элементов 7, 8 и 67, счетчики устанавливаются в нулевое состояние, а пройдя через элементы ИЛИ

29 и 30, поступает на управляющие входы ключей 4 и 5, которые срабаты13 14327 вают и разряжают конденсаторы RC-цепей 1 и 2.

Кроме того, импульс с. выхода одновибратора 38 через выключатель 59

5 поступает на первый вход элемента

ИЛИ 52, а пройдя через него„ поступает через выключатель 61 на управляющий вход тактового генератора 12 и устанавливает его в исходное состояние.

Таким образом, генератор возвращается в первоначальное состояние, когда конденсаторы разряжены, а тактовый генератор обнулен. По окончанию действия импульса с выхода одновибратора 38 начинается новый цикл формирования пилообразного сигнала и процессы повторяются аналогично описанному. При необходимости регулировки паузы между импульсами формируемого пилообразного сигнала включают выключатель 60, выключают выключатель 59. При этом генератор работает аналогично описанному за исключением того, что импульс с выхода одновибратора 38 через выключатсль

60 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 40 и устанавливает era в нулевое состояние, 30 вследствие чего на инверсном выходе триггера 40 появляется сигнал логической "1 " (фиг.2х), который поступаег на третий вход элемента ИЛИ 52, пройдя через него, через выключатель >5

61 поступает на управляющий вход так- тового генератора 12, который под действием этого сигнала возвращается в исходное состояние и остается в исходном состоянии до снятия сигнала . логической "1" с его управляющего входа, который снимается следующим образом.

Импульс с выхода одяовибратора 38 (фиг.2у), пройдя через регулируемый

45 элемент 43 задержки (фиг.2э), через

П время t поступает на первый вход элемента ИЛИ 53, а пройдя через него, поступает на вход установки в единичное состояние триггера 40, кото50 рый устанавливается в единичное состояние, вследствие чего на инверсном выходе триггера 40 появляется сигнал логического "0" (фиг.2х), тем самым снимается сигнал логической 1" с управляющего входа тактового генератора 12, который начинает формировать управляющие сигналы аналогично описанному. За работой генератора можно осуществлять «изуальпый контроль.

При этом периодическое погасание элемента 55 индикации совпадает с моментом начала формирования пилообразного сигнала.

Для регулировки амплитуды и длительности формируемого пилообразного сигнала изменяют разрядность и счетчиков импульсов. При этом с увеличением п, где и — количество разрядов счетчиков, амплитуда и длительность пилообразного сигнала возрастают и наоборот — с уменьшением п — амплитуда и длительность формируемого сигнала уменьшается. В любом случае число разрядов п у обоих счетчиков импульсов должно оставаться равным между собой. Для изменения крутизны наклона формируемого сигнала изменяют длительность i импульсов тактового генератора 12. Регулируя время элемента 43 задержки, изменяют частоту следования выходных импульсов генератора. Для прекращения формирования импульсов выключают выключатель 31.

Таким образом, генератор обеспечиьает не только формирование сигнала трапецеидальной формы, но и обеспечивает формирование высокостабильного сигнала пилообразной формы с регулируемой амплитудой и длительностью выходного напряжения с автоматической установкой начального уровня формируемого сигнала, а также обеспечивает регулировку частоты следования выходных импульсов генератора.

Нестабильность выходного сигнала в генераторе определяется суммарной нестабильностью коэффициента передачи сумматоров и согласующих усилителей запоминающих элементов. При использовании в схеме генератора высокоточных резисторов легко достижима суммарная нестабильность коэффициента передачи к концу срока хранения, не превышающая 1%. При этом исключена временная нестабильность параметров схемы, обусловленная временной нестабильностью конденсаторов, так как параметры схемы выбраны так, что выполняются соотношения (2) где К; — выходное сопротивление сумматора 6;

1432744

С вЂ” емкость конденсатора н запоминающих элементах;

7 — длительность управляющего импульса, R — входное сопротивление усилителя запоминающих элементов.

При выполнении неравенства (1) напряжение, до которого заряжается конденсатор, не зависит от изменения величины его емкости, а при выполнении неравенства (2) напряжение на конденсаторе остается неизменным в течение времени, когда. ключ запоминающего элемента разомкнут.

Формула изобретения

Генератор трапецеидального сигнала по авт. св. 11- 1324093, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования высокостабильного сигнала пилообразной формы с регулируемой амплитудой и длительностью выходного напряжения при одновременном обеспечении возможности автоматической установки его начального уровня, .в него введены первый и второй счетчики импульсов, третий и четвертый одновибраторы, второй, третий и четвертый триггеры, дополнительный регу.лируемый элемент задержки, согласующий элемент, первый, второй и третий дополнительные резисторы, первый, второй элементы И, четвертый и пятый аналоговые ключи, пятый, шестой, седьмой элементы ИЛИ, дополнительный элемент индикации, третий компаратор, с первого по десятый дополнительные выключатели, третий запоминающий элемент, параллельно конденсатору которого подключен четвертый аналоговый ключ, управляющий вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом установки в "0" первого и второго счетчика импульсов, счетно вход первого из которых соединен через первый дополнительный выключатель с первым выходом тактового генератора импульсов, а счетный вход второго — через второй дополнительный выкхпочатель — с вторым выходом тактового генератора импульсов, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами пер- . вого элемента И, выход которого соединен с входом третьего одновнбратора, выход которого соединен с третЬим входом второго элемента ИЛИ, через третий дополнительный выключатель — с первым входом пятого элемента ИЛИ, а через четвертый дополнительный выключатель — с входом установки в нупевое состояние второго триггера и с входом второго регулируемого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход — с входом установки в единичное состояние второго триггера, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента

ИЛИ, третий вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ, а выход через пятый дополнительный выключатель — с управляющим входом тактового генератора импульсов, причем вход согласующего элемента соединен с четвертым входом второго сумматора, выход — с входом третьего запоминающего элемента, управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход через первый дополнительныи резистор — с первым входом третьего компаратора, второй вход которого соединен с первым выводом второго дополнительного резистора второй вывод которого через шестой дополнительный выключатель соединен с выходом второго сумматора, а выход третьего компаратора — с входом четвертого цновибратора, выход которого соединен с входом установки в "0" третьего триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с входом установки в единичное состояние четвертого триггера и выходом седьмого элемента ИЛИ, прямой выход — с входом второго элемента индикации, инверсный выход — с управляющим входом пятого аналогового ключа, включенного между дополнительным выходом устройства и первым выводом третьего дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго дополнительного резистора, при этом прямой вход второго элемента И соединен через седьмой дополнительный выключатель с первым входом четвертого элемента

KIN инверсный вход — с выходом четвертого триггера, вход установки в нулевое состояние которого соединен

17

1432744

Фиг. 2

Составитель А.Горбачев

Редактор M.Бланар Техред M.Äèäüïñ Корректор М.Шароши

Заказ 5462/53 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 через восьмой дополнительный J3bIKJIKl чатель с вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ, причем девятый дополнительный выключатель включен между управляющим входом тактового генератора импульсов и управляющим входом второго и третьего аналоговых ключей, десятый дополнительный

5 выключатель включен между выходом второго сумматора и точкой соединения второго и первого ограничивающих резисторов.