Функциональный генератор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в виброметрии, при создании сканирующих устройств, при цифровом управлении перемещени ем пьезоманипулятора. Цель изобретения - снижение энергопотребления устройства - достигается в результате введения в устройство счетного триггера 11, логического элемента И-НЕ 7 и оптрона 16. Кроме того, устройство содержит генератор I импульсов, двоичный счетчик 2, сумматор 3, счетчик 4 адреса, блок 5 памяти, буферные ключи 6 и 15, транзистор 8, образующий второй токовый ключ 9, пьезоэлектрический элемент 10, инвертор 12, первый токовый ключ 13, собранный на высоковольтном транзисторе 14. Введение новьпс элементов позволяет снизить энергопотребление устройства, улучшить его энергетические и массогабаритные характеристики. 1 ил. а СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГ)УБЛИН (19) (11) (51) 4 G 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHENlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4274166/24-21 (22) 01.07.87 (46) 30.03.89. Бюл. И 12 (71) Одесский политехнический институт (72) Р.Г.Джагупов, В.Г.Бровков, Л.М.Ковязин и N.Â.ßäðîâà (53) 621.318(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

 834858, кл. Н 03 К 4/02, 1979, Авторское свидетельство СССР

11* 1372338, кл. С 06 6 7/26, 1986. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в виброметрии, при создании сканирующих устройств, при цифровом управлении перемещением пьезоманипулятора. Цель изобретения — снижение энергопотребления устройства — достигается в результате введения в устройство счетного триггера 11, логического элемента И-НЕ 7 и оптрона 16. Кроме того, устройство содержит генератор I импульсов, двоичный счетчик 2, сумматор 3, счетчик

4 адреса, блок 5 памяти, буферные ключи 6 и 15, транзистор 8, образующий второй токовый ключ 9, пьезоэлектрический элемент 10, инвертор 12, первый токовый ключ 13, собранный на высоковольтном транзисторе 14.

Введение новых элементов позволяет снизить энергопотребление устройства, а

Щ улучшить его энергетические и массогаб ари тные хар ак тери с тики, l ил, 1469509

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в виброметрии, при создании сканирующих устройств, при цифровом управлении перемещением пьезоманипуляторов.

Цель изобретения — снижение. энергопотребления устройства, На чертеже изображена функциональ- lp ная схема устройства.

Функциональный генератор содержит генератор 1 импульсов, подключенный выходом к счетному входу двоичного счетчика 2, кодовый выход которого соединен с входами А сумматора 3 °

Выход старшего разряда счетчика 2 соединен со счетным входом счетчика

4 адреса. Кодовые выходы счетчика 4 адреса соединены с адресными входами блока 5 памяти, кодовые выходы которого подключены к входам В сумматора

3. Блок 5 памяти представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), на выходе которого формируют- 25 ся двоичные параллельные коды сигнала, записанного в ПЗУ вЂ” синуса, трапеции, колокола и т.п, Выход переноса сумматора 3 соединен с первым входом первого буферного ключа 6 и первым входом логического элемента И-HE

7. Буферный ключ 6 представляет собой логический элемент И-НЕ с открытым коллектором, его выход через резистор подключен к эмиттеру высоко35 вольтного транзистора 8, образующего второй токовый. ключ 9, который собран по схеме с общей базой и служит для разряда емкости пьезоэлектрического элемента 10. Выход старшего раз- 40 ряда счетчика адреса 4 подключен к входу счетного триггера 11, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 7 и через инвертор 12 со вторым входом буферного ключа 6, 45

Счетный триггер ll определяет, какой токовый ключ 9 или 13 является в данный момент рабочим.

Первый токовый ключ 13 собран по схеме с общей базой на высоковольт50 ном транзисторе 14 и служит для заряда пьезоэлемента 10. Коллекторы транзисторов 8 и 14 соединены между собой и с выводом пьезоэлектрического элемента 10, второй вывод которого

55 подключен к общей шине. К эмиттеру транзистора 14 через второй буферный ключ 15 подключен выход диодного оптрона 16, вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 7. Оптрон

16 служит для высоковольтной развязки источников питания Еп2 и Еп3.

Устройство работает следующим образом.

На адресный вход ПЗУ 5 поступает код со счетчика 4 адреса. Каждому коду адреса считывания соответствует выходной код, находящийся в линейной зависимости с требуемыми значениями напряжения выходных сигналов устройства. На входы А сумматора 3 поступает число в двоичном коде с выходов двоичного счетчика 2, на входы В сумматора — с выходов блока 5 памяти.

В сумматоре 3 используется выход переноса, при переполнении сумматора на этом выходе появляется импульс переноса, длительность которого при заданном периоде следования импульсов, пропорциональна цифровому коду на выходе блока 5 памяти. Период следования импульсов равен 2 ° Т (где Т—

И период следования импульсов генератора 1, n — число используемых двоичных разрядов счетчика 2).

Таким образом, на выходе переноса сумматора 3 получают последовательность импульсов, которые в зависимости от того, какой сигнал на выходе счетного триггера 11, поступают либо на эмиттер высоковольтного транзистора 14, либо на эмиттер высоковольтного транзистора 8 и управляют их работой. Пьезоэлемент 10 обладает электрической емкостью, которая заряжается постоянным током через токовый ключ 13, а разряжается через токовый ключ 9.

При сигнале "1" на выходе счетного триггера 11 последовательность импульсов, формируемая на выходе сум- матора 3 через элемент И-HE 7, диодный оптрон 16 и буферный ключ 15 поступает на эмиттер транзистора 14 токового ключа 13 и управляет зарядом пьезоэлемента 10 по закону, записанному в ПЗУ 5. Сигналом со стар шего разряда счетчика 4 адреса счет11 11 ный триггер 1 1 перебрасывается в 0

Управляющие импульсы с выхода переноса сумматора 3 поступают на эми ттер транзистора 8 токового ключа 9 .

Происходит разряд емко с ти пье з о элемента 1 0 по этому же закону .

Таким образом, н а пьезоэлементе формируется сигнал заданной формы в

1469509

Введение новых элементов позволяет снизить энергопотребление устройства, улучшить его энергетические и массогабаритные характеристики благодаря тому, что исключены резисторы в коллекторных. цепях .высоковольтных транзисторов, которые в результате избыточного нагрева ухудшают параметры устройства вследствие повьппения температурного дрейфа характеристик высоковольтных транзисторов. Кроме того, отсутствует энергопотребление высоковольтного каскада в.статическом режиме работы пьезоэлемента.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, кодовые выходы коСоставитель Н.Ферапонтова

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Сердюкова

Корректор В. Гирняк

Заказ 1360/54 Типаж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 соответствии с цифровым кодом, записанным в ПЗУ. Используя токовые ключи на высоковольтных транзисторах и соответствующее напряжение питания можно получить высоковольтный анало5 говый сигнал.

Пьезоэлемент преобразует электрическую энергию в механическое перемещение по закону, задаваемому ПЗУ.

Особенностью предложенной схемы является потребление энергии высоко" вольтным каскадом только в моменты перезаряда пьезоэлемента, благодаря чему заметно снижается общее энергопотребление схемы при формировании медленно меняющихся сигналов. торого соединены с входами первого слагаемого сумматора, входы второго ела r ае мо го к о торо г о с о еди не ны с кодовыми выходами блока памяти, адресные входы которого соединены с кодовыми выходами счетчика адреса, выход переноса сумматора соединен с первым входом первого буферного ключа, второй вход которого соединен с выходом инвертора, второй буферный ключ, выходы первого и второго буферных ключей соединены соответственно с управлякнцими входами второго и первого токовых ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с шиной ввода соответствующего опорного напряжения, выход первого токового ключа соединен с первым выводом пьезоэлектрического элемента, о т л и чающий с я тем, что, с целью снижения энергопотребления устройства, в него введены счетный триггер, логический элемент

И-НЕ и оптрон, выход второго токового ключа соединен с первым выводом пьезоэлектрического элемента, второй вывод которого соединен с общей шиной, выход старшего разряда двоичного счетчика соединен со счетным входом счетчика адреса, выход старшего разряда которого соединен с входом счетного триггера, выход которого соединен с входом инвертора и одним из входов логического элемента И-НЕ, другой вход которого соединен первым входом первого буферного ключа, а выход — с входом оптрона, выход которого соединен с входом второго буферного ключа.