Формирователь пилообразного напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повышение линейности и увеличение крутизны спада формируемого напряжения. В формирователь, содержащий блок 1 управления, источник 3 опорного напряжения, интегратор 4, интегратор 6 со сбросом, компаратор 8, электронный ключ 10, сумматор 20, введены триггер 2, интегратор 5, интегратор 7 со сбросом, компаратор 9, электронные ключи 11-13, элементы И 14-17, элементы НЕ 18,19, сумматор 21. Интеграторы 4,6, компаратор 8 и электронный ключ 10, а также интеграторы 5,7, компаратор 9 и электронный ключ 11 образуют два формирователя пилообразного напряжения, работающие в противофазе и обеспечивающие стабильную амплитуду при изменениях частоты импульсов на входной шине 22. Через электронные ключи 13 и 12 на сумматор 21 поступают только нарастающие пилообразные сигналы, в результате на выходной шине 23 формируется пилообразное напряжение с крутым спадом. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) А1 (51) 5 Н 03 К 4/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463135/24-21 (22) 19..07.88 . (46) 15.05.90. Бюл. N 18 (72) И.Г. Дорух (53) 621.374(088.8.) (56) Авторское свидетельство СССР

< 1138932, кл. Н. 03 К 4/48, 1985.

Авторское свидетельство CCCP

К 1262705. кл. Н 03 К 4/08, 1984. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

-(57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения .-, повышение линейности и увеличение крутизны спада формируемого напряжения, В формирователь, содержащий блок 1 управления, источняк 3 опорного напряжения, интегратор 4, интегратор 6 со сбросом, 2 компаратор 8, электронный ключ 10 и сумматор 20, введены триггер 2, интегратор 5, интегратор 7 со сбросом, компаратор 9, электронные ключи 1113, элементы И 14-17, элементы НЕ 18

19 и сумматор 21. Интеграторы 4, 6, компаратор 8 и электронный ключ 10, а также интеграторы 5, 7, компаратор

9 и электронный ключ 11 образуют два формирователя пилообразного напряжения,. работающие в противофазе и обеспечивающие стабильную аплитуду при изменениях частоты импульсов на входной шине 22. Через электронные ключи

13 и 12 на сумматор 21 поступают только нарастающие пилообразные сигналы, в результате на выходной шине

23 формируется пилообразное напряжение с крутым спадом. 2 ил.

1564719

Изобретение относится к импульс,ной технике и может быть использова но в измерительной и испытательной аппаратуре.

Цель изобретения — повышение линейности и увеличение крутизны спада формируемого пилообразного напряжения, На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого формирователя; на фиг. 2 - временные диаграммы Bio работы.

Формирователь пилообразного на пряжения содержит блок 1 управления, l0 триггер 2, источник 3 опорного напряжения, первый и второй интеграторы 4 и 5, первый и второ интеграторы 6 и 7 со сбросом, первый и второй компараторы 8 и 9, с первого по четвертый электронные ключи 10-13, с первого по четвертый элементы И 14-17, первый и второй элементы НЕ 18 и 19, . первый и второй сумматоры 20 и 21, входную шину 22 и первую и вторую выходные шины 23 и 24.

Вход блока 1 соединен с входной шиной 22, первый выход - со счетным входом триггера 2, а второй - с первыми входами первого и второго элементов И 14 и 15. Первый выход тр гЗО гере 2 соединен с управляющим входом четвертого электронного ключа 13 и вторыми входами второго и четвертого

Выход первого элемента И 14 соединен с управляющим входом первого электронного ключа 10 и входом первого элемента НЕ 18, соединенного своим выходом с первым входом третьего элемента И 16, выход которого соединен с входом сброса первого интег40

45 ратора б. Выход второго элемента И 15 соединен с управляющим входом второго электронного ключа 11 и входом второго элемента НЕ 19, соединенного своим . выходом с первым входом четвертого элемента И 17, выход которого соединен с входом сброса второго интегратора 7. Вход первого интегратора 4 соединен с выходбм первого электронного ключа 10, а выход - с сигнальным входом первого интегратора, вы" ход которого соединен с сигнальным входом четвертого электронного ключа и первым входом первого компараэлементов И 15 и 17, а втоРой с уп- 35 равляющим входом третьего электронного ключа 12 и вторыми входами первого и третьего элементов И 14 и 16. тора 8. Вход второго интегратора

5 соединен с выходой второго электронного ключа 11, а выход — с сигнальным входом второго интегратора выход которого соединен с сигнальным входом третьего электронного ключа 12 и первым входом второго компаратора 9, Выход источника 3 соединен с первым входом первого сумматора 20 и вторыми входами первого и второго компараторов 8 и 9, выходы которых соединены с сигнальными входами первого и второго электронных ключей 10 и 11 соответственно. Первый и второй входы второго сумматора 21 соединены с выходами третьего и четвертого электронных ключей 12 и 13 соответственно, а выход - с первой выходной шиной 23 и вторым входом первого сумматора 20, выход которого соединен с второй выходной шиной 24.

Формирователь пилообразного напряжения работает следующим образом.

Тактовые импульсы поступают на вход блока 1. По передним фронтам тактовых импульсов блок 1 формирует короткие импульсы, которые поступают на первый выход блока 1 и на счетный вход триггера 2 (фиг. 2,а). На второй выход блока 1 и на первые входы первого и второго элементов И 14 и 15 тактовые импульсы проходят через блок

1 без изменения (фиг. 2, б). Триггер

2 перебрасывается с каждым поступающим на его вход импульсом. На его первом выходе, на вторых входах элементов И 15 и 17 и на управляющем входе электронного ключа 13 формируется периодический прямоугольный сигнал со скважностью 2 и уровнем, соответствующим "1" (фиг. 2,в). На втором выходе триггера 2, на вторых входах элементов И 14 и 16 и на управляющем входе электронного ключа 12 формируется сигнал, логически инверсный .сигналу на первом выходе триггера 2.

В промежутки времени, когда сигнал на первом выходе триггера 2 соответствует "0", импульсы с второго выхода блока 1 проходят через первый элемент И 14 на управляющий вход первого электронного .ключа 10 и на вход первого элемента НЕ 18 (фиг. 2,д), а в промежутки времени, когда сигнал на первом выходе триггера 2 соответствует "1", импульсы с второго выхода блока 1 проходят через второй элемент И 15 на управляющий вход вто.

5 1564719

6 рого электронного ключа 11 и на вход жительной полярности. Затем на вход второго элемента HE 19 (фиг. 2,е). На сброса первого интегратора 6 с выховыходах элементов НЕ 18 и 19, а сле- да третьего элемента И 16 поступает довательно, и на первых входах тре- сигнал, соответствующий "1", сигнал тьего и четвертого элементов И 16 и на выходе первого интегратора 6

17 соответственно формируются сигна- уменьшается до нуля и остается на лы, логически инверсные сигналам на этом уровне до окончания нечетного входах элементов HE 18 и 19. На вы- периода (фиг. 2,и). Со следующим неходе третьего элемента И 16 и на вхо- 10 четным периодом описанный процесс де сброса первого интегратора 6 сиг- повторяется (фиг. 2,и). нал соответствует "1" в те промежут.- Если к окончанию нечетного периоки времени, когда сигналы на первом да сигнал на выходе первого интегвыходе триггера 2 и на выходе первого ратора 6 не достигает уровня U,, имэлемента И 14 одновременно соответ- 1 пульс на входе первого интегратора ствуют "0" (фиг. 2,ж). На выходе чет- 4 имеет положительную полярность, вертого элемента И 17 и на входе и в следующем цикле сигнал на выходе сброса второго интегратора 7 сигнал первого интегратора 6 нарастает быстсоответствует "1" в те промежутки рее, Если же к окончанию нечетного времени, когда сигналы на втором вы- 20 периода сигнал на выходе первого инходе триггера 2 и на выходе второго тегратора 6 превышает уровень U элемента И 15 одновременно соответст- то этот импульс имеет отрицательную вуют "0" (фиг. 2,з) . полярность, и в следующем цикле сигНа первые входы компараторов 8 и 9 нал на выходе первого интегратора 6 поступают сигналы с выходов интег- 25 нарастает медленнее. В результате раторов 6 и 7 соответственно, а на скорость линейного нарастания сигнавторые — опорное напряжение уровня ла на выходе первого интегратора 6

U с выхода источника 3. Выходное устанавливается такой, что уровень напряжение компараторов 8 и 9 поло- его к окончанию нечетных периодов жительно, если сигналы на их первых З0 становится равным U, с погрешностью, входах превышают опорный сигнал уров- не превышающей некоторого уровня, ня .U на вторых входах, и отрицатель- котоРый может быть сДелан сколь Угад, о, если сигналы на первых входах не но малым путем соответствующего выбопревышают опорный сигнал И„. ра постоянной времени интегратора 4.

В нечетный период входного сигнала 35 . Аналогично с помощью второго ком(когда сигнал на первом выходе триг- паратора 9, вторых интеграторов 5 и 7 гера 2 соответствует "1") первый ин- и второго электронноГо ключа 11 по тегратор 6 осуществляЕт интегрирова- упРавляющим сигналам с выходов второние поступающего на его вход с выхо- го и четвертого элементов И 15 и 17 да первого интегратора " сигнала. 40 обеспечивается формирование на выходе

При этом первый электронный ключ 10 второго интегратора 7 сигнала, линейразомкнут, и сигнал на выходе первого но нарастающего от нуля до уровня U интегратора 4 и сигнальном входе пер- в четные периоды и спадающего до нуля вого интегратора 6 остается постоян- в нечетные периоды входного сигнала ным поэтому сигнал на выходе перво- 45 (фиг ° 2 к) °

ro интегратора 6 линейно нарастает от Сигналы с выходов интеграторов нуля в .начале нечетного периода вход- 7 и 6 ерез электронные ключи 12 и 13 ного. сигнала до некоторого уровня, соответственно поступают на первый близкого к Бо, к концу этого периода H BTopoH входы второго сумматора 21, (фиг. 2,и). В начале следующего за 50 коэффициенты передачи второго сумманечетным четного периода входного сиг- . тора 21 по обоим входам равны 1. Понала на управляющий вход первого эле- скольку ключи 13 и 12 замыкаются по ктронного ключа 10 поступает корот- управляющим сигналам с первого и втокий импульс с выхода первого элемен- рого входов триггера 2 соответствента И 14 (фиг. 2,д), при этом ключ 10 55 но в нечетные и четные периоды входкратковременно замыкается, пропуская ного сигнала, на выходе второго сумна вход первого интегратора 4 корот- матора 21 и первой выходной шине 23 кий импульс отрицательной или поло- формируется пилообразное напряжение

1564719 (Фиг. ?,л) с высокой линейность о и большой крутизной спада, Сигнал с выхода второго сумматора

21 поступает на второй (инвертирующий) вход первого сумматора 20, на

5 первый вход которого поступает ::иг-. нал уровня ц с выхода источника 3.

Коэффициент передачи по второму входу сумматора 20 вдвое больше, чем по 10 первому, поэтому на выходе первого сумматора 20 и на второй выходной шине 2ч формируется симметричное двуполярное пилообразное напряжение (фиг. 2,м).

Линейность пилообразного напряжения в предлагаемом формирователе более высока, чем в прототипе, так как в данном случае в промежутки времени, когда изменяются сигналы на сигналь- 20 ных входах интеграторов со сбросом, сигналы с их выходов на выходЫ формирователя не проходят.

Крутизна спада пилообразного напряжения в предлагаемом формирователе 25 значительно больше, чем в прототипе, так как она определяется только быстродействием электронных ключей 12 и 13, а медленно спадающие сигналы с выходев интеграторов 6 и 7 со,сбро- ЗО сом на выходные шины не проходят.

Формула изобретения

Формирователь пилообразного напря35 жения, содержащий блок управления, первый сумматор, источник опорнсго напряжения, первый интегратор, первый интегратор со сбросом, первь:й электронный ключ и первый компаратор, <0 причем вход блока управления соединен с входной шиной, выход источника опорного напряжения соединен с первым входом первого сумматора, второй вход KQTopol и выход соединены с пер 45 вой и второй выходными шинами соответственно, первый вход первого коипаратора соединен с выходом первого интегратора со сбросом, второй входс первым входом первого сумматора, а выход — с сигнальнйм входом первого электронного ключа, вход первого интегратора соединен с выходом первого электронного ключа, а выход — с сигнальным входом первого интегратора со сбросом, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности и увеличения крутизны спада Формируемого напряжения, в него введены второй интегратор, второй интегратор, co сбросом, второи компаратор, второй сумматор, второй, третий и четвертый электронные ключи, триггер, с первого по четвертый элементы И, первый и второй элементы НЕ,, причем первый выход блока управления соединен с входом три гера, а второй — с первыми входами первого и второго элементов И, первый выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И и управляющим, входом четвертого электронного ключа, а второй - с вторым входом первого элемента И и управляющим входом третьего электронного ключа, выход первого элемента И соединен с управляющим входом первого электронного ключа и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым .входом третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с управляющим входом второго электронного ключа и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами сброса первого и второго интеграторов со сбросом соответственно, первый и второй входы второго сумматора соединены с выходами соответственно третьего и четвертого электроннь1х ключей, а выход — с первой выходной шиной, причем сигнальные входы третьего и четвертого электронных ключей соединены с выходами соответственно первого и второго интеграторов со сбросом, первый,и второй входы второго компаратора соединены с выходами второго интегратора со сбросом и. источника опорного напряжения соответственно, а выход - с сигнальным входом второго электронного ключа, вход второго интегратора соединен с выходом второго электронного ключа, а выход - с сигнальным входом второго интегратора со сбросом, при этом первый и второй выходы триггера соединены с вторыми входами четвертого и третьего элементов И соответственно.

Составитель А, Смирнов

Редактор Н. /1ежнина Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши

Заказ 1165 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета flo изобретениям и открытиял при л и и ГКНТ СССР

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

Производственно-издательскии комбинат Патент, г.ужгол,,i, у . р .У "îi и. Гага ина 101