Генератор импульсов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 03 К 3/023

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИГАНИЕ ИЗ . =,".- !=- ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П=ЛЫ:,тй . .- (21) 4685959/21 (22) 26,04.89 (46) 23,12.91. ьюл. М 47 (72) А,В. Ермакович (53) 621.374,43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

5I 1169153, кл Н П3 К 3/023, 16.08.8; (54) ГЕНЕРАТОР И1ЯПУЛЬСОБ (57) Изобретение относится к импульс-:ой техникеи може. быть использовано в системах измерения и диагностики электрических величин. Дель — расширение области г;рименения. Генератор импульсов содер„„5U 1700745 А1 иит первый, второй и третий операционные ,силители 1, 2, 3, времязадающий RC-мост

4 с конденсатором 5 и резисторами 6, 7 и 8, нелинейный делитель 9 напояжения, преобразователь 10 выпрямленного значения напояжения, входнуо шину 11, общую шину

12, выходную шину 13 и дополнительную шину 14. Поставленная цель достигается за счет обеспечения формирования изменяю.цихся по амплитуде прямоугольных и трЕугсльных импульccв на диагонале моста, управляемых входным напряжением с помощью операционного усилителя 3 и нелинейного делителя 9 напряжения. 1 ил.

1700745 0 ВХ.В2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах измерения и диагностики электрических величин.

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности формирования изменяющихся по амплитуде прямоугольных и треугольных импульсов при изменении управляющего напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема генератора импульсов.

Генератор импульсов содержит первый

1, второй 2 и третий 3 операционные усилители, времязадающий RC-мост 4 с конденсатором 5 и резисторами 6 — 8, нелинейный делитель 9 напряжения, преобразователь

10 выпрямленного значения напряжения, входную. шину 11, общую шину 12, выходную шину 13 и дополнительную шину 14, при этом неинвертирующий вход первого операционного усилителя 1 соединен с первым выводом выходной диагонали времязадающего моста 4, инвертирующий Вход — с неинвертирующим входом второго усилителя 2 и с общей шиной 12, а выход через нелинейный делитель 9 напряжения — с первым выводом входной диагонали RC-моста

4, с входом преобразователя 10 выпрямленного значения напряжения и с выходной шиной 13, выход преобразователя 10 выпрямленного значения напряжения соединен с первым входом операционного усилителя 3, второй вход которого подключен к входной шине 11, а выход соединен с управляющим входом нелинейного делителя 9 напряжения, инвертирующий вход Операционного усилителя 2 соединен с вторым выводом выходной диагонали RC-моста 4, а

ВыхОд с 8TopblM ВыВОдОм ВходнОЙ диагонали RC-моста 4 и допОлнительнОЙ шинОЙ

14

Генератор работает следующим ОбраЗОМ.

При подаче напряжения питания на Выходе усилителя 1 устанавливается напряжение, близкое куровню либо положительного напряжения питания, либо отрицательного (усилитель 1 исг ользуется в качестве компаратора). Если модуль напряжения на первом выводе входной диагонали RC-моста 4 (точка соединения резисторов б и 7) менее уровня положительного напряжения на входе преобразователя 10 выпрямленного на пряжения, то выходное напряжение усилителя 3 уменьшает коэффициент деления делителя 9 напряжения до значения, при котором напряжения на входах усилителя 3 GTBHGBRTGR равными.

ЗО

При отрицательном выходном напряжении компаратора (усилитель 1) происходит уменьшение коэффициента деления делителя 9 и Выравнивание модулей напряжений на входной шине 11 и на выходе нелинейного делителя 9. Если же модуль напряжения на выходе нелинейного делителя 9 превышает входное напряжение, то коэффициент деления делителя 9 уменьшается до достижения равных напряжений на Входах усилителя 3. C выхода усилителя 1 на вход нелинелного делителя 9 поступает напряжение, близкое к напряжениям питания устройства (положительное или отрицательное, так как усилитель 1 выполняет функцию компаратора).

При этом нелинейный делитель 9 можно рассматривать как усилитель выходного напряжения усилителя 1 (с Регулируемым коэффициентом менее едлницы).

Таким образом, установленное на первом выводе входной диагонали RC-моста 4 напряжение, модуль которого равен входному напряжению на входной шине 11, поддерживается на этом уровне усилителем 3, охваченным обратной связью через делитель 9 и поеобразователь 10 выпрямленного значения напряжения.

С момента подачи напряжения питания выходное напряжение усилителя 2 линейно уменьшается (при положительном выходном напряжении усилителя 1) до отрицатель:oro напряжения — Up, при котором переключается усилитель ",: где U < — напр жение на входной шине 11;

R 2 — величина сопротивления резистора 7;

8 3 — величина сопротивления резистора 8.

На выходе нелинейного делителя 9 устанавливается отрицательное напряжение, модуль которого равен напряжению на входной шине 11. Вь ходное напряжение усилителя 2 возрастает до положительного уровня, при котором опять происходит переключение усилителя 1.

При этом амплитуда прямоугольных импульсов на выходной шине 13 равна входному напряжению U на входной шине 11.

Амплитуда треугольного напряжения на дополнительной шине 14 определена выраже-. нием (1), Изменение напряжения на дополнительной шине 14 в течение одного полупериода (О; T1) определяется, кя::, 1700745 и не зависит от параметров нелинейного делителя, от питающего и входного напряжений, Таким образом, генератор импульсов обеспечивает возможность регулирования и стабилизации амплитуд выходных напряжений при неизменной частоте генератора.

Кроме тогс, генератор обеспечивает линейное преобразование отношения

R2

К1РЗ т1

Ь0+,, Овх dt 20о

R1 или Л О+ = „ЦвхТ1 =20вх д (2) Из (2) следует, что

Т1 = 2R1C (3) Изменение напряжения ЛU- на шине

R3

"4 от+0вх = Uo до -Uex = — 0о, в течение

R2 (Т1, Т) определена выдругого полупериода ражением

ВЗ

Л 0- = „JUeхд1 = — 20вхд —т1

Из (4) следует, что

Т вЂ” Т1= 2 R1C

R3

Сложив (3) и (5), получают

Т1+Т вЂ” Т1= 4R1 С

R3

R2 или T=4 R1 С (6)

Частота fo генератора может быть определена из (6) 1 Р2

4R1C TU (7) делителя напряжения

Составитель Н,Маркин

Техред M,Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор Н,Бобкова

Заказ 4477 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где R1 — величина сопротивления резистора

6;

С вЂ” величина емкости конденсатора 5;

t — текущее время от начала периода Т, Л U+- изменение напряжения на дополнительной шине 14 от

-Uo до+0о, 15

35 40

50 в частот) fo.

При Е2=РЗ амплитуды треугольного и прямоугольного напряжений равны и на неинвертирующем входе компаратора 1 формируется разнополярное пилообразное напряжение амплитудой Uo= Uex.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий входную и выходную шины, операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с первым выводом выходной диагонали времяэадающего RC-моста, а выход подключен через нелинейный делитель напряжения к первому выводу входной диагонали времязадающего RC-моста, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности формирования изменяющихся по амплитуде прямоугольных и треугольных импульсов п ри изменении управляюшего напряжения,в него введены дополнительная шина, преобразг ватель выпрямленного значения напряжения, два операционных усилителя, причем неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и. с общей шиной, инвертирующий вход соединен с вторым выводом выходной диагонали, а выход — с вторым выводом входной диагонали времязадающего RC-моста и дополнительной шиной, при этом выход нелинейного делителя напряжения подключен через преобразователь выпрямленного значения напряжения к первому входу третьего оп рационного усилителя, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход — с управляющим входом нелинейного делителя напряжения, причем выходная шина шина подключена к выходу нелинейного