Устройство для формирования прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения

 

374725

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М. Кл. Н 03k 6/06

Заявлено ЗО.ЧIII.1971 (№ 1691858/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 2011!.1973. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 31 V.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

CGCP

УДК 621.373.42(088.8) Авторы изобретения

Н. С. Нищенко и Б. H. Иваненко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ ИЗ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к импульсной технике, и может быть использовано при построении различных устройств, в которых из синусоидального напряжения необходимо формировать прямоугольные импульсы удвоенной частоты следования, например, в технике магнитной записи электрических сигналов при обработке воспроизводимой информации, если в процессе записи частота следования входной информации уменьшается вдвое.

Известное устройство для формирования прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения, содержащее операционный усилитель, цепи преобразования и делители напря>кения, не дает возможности получения импульсов удвоенной частоты следования.

Для получения импульсов удвоенной частоты следования к источнику синусоидального напряжения подключены две идентичные цепи преобразования, каждая из которых выполнена на последовательно соединенных конденсаторе и диоде, а к точке соединения их подключены резисторы, другие выводы которых соединены с общей шиной, при этом катод одного из диодов подключен к средней точке делителя постоянного отрицательного напряжения и к инвертирующему входу операционного усилителя, а анод другого диода — к средней точке делителя постоянного положительного напряжения и к неинвертирующему входу операционного усилителя.

Однако такие устройства не позволяют формировать прямоугольные импульсы удвоен5 ной частоты следования. Поэтому в предлагаемом устройстве, с целью получения прямоугольных импульсов удвоенной частоты следования, к источнику синусоидального напряжения, изменяющегося по амплитуде и частоте, подключены две идентичные цепи преобразования, нагруженные на соответствующие входы операционного усилителя и делители постоянного напряжения, причем каждая из упомянутых цепей преобразования выполнена из 5 последовательно соединенных переходного конденсатора и диода, к общей точке соединения которых подключен резистор, соединенный с корпусом, при этом диоды включены разнополярно, инвертирующий вход упомянутого уси20 лителя подключен к делителю постоянного отрицательного напряжения, а неинвертирующий вход — к делителю постоянного положительного напряжения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для формирования прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения.

Инвертирующий вход операционного усилителя 1 подключен к общей точке соединения резисторов 2 и 3, представляющи собой де374725

65 литель напряжения для отрицательного источника постоянного напряжения, и к катоду диода 4, анод которого через резистор 5 соединен с корпусом и конденсатором б, подключенным своей второй обкладкой к источнику синусоидального напряжения (клемма 7).

Неинвертирующий вход операционного усилителя 1 подключен к общей точке соединения резисторов 8 и 9, представляющих собой делитель напряжения для положительного источника постоянного напряжения, и к аноду диода 10, катод которого через резистор 11 соединен с корпусом и конденсатором 12, подключенным своей второй обкладкой, к источнику синусоидального напряжения — к клемме 7.

Последовательно соединенные конденсатор б, диод 4 и резистор 5, а также диод 10, конденсатор 12 и резистор 11 составляют цепи преобразования.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного синусоидального напряжения на выходе операционного усилителя 1 будет положительное напряжение насыщения, так как к его инвертирующему входу с делителя напряжения, выполненного на резисторах 2 и 8, прикладывается постоянное отрицательное напряжение, а к неинвертирующему входу — постоянное положительное напряжение, снимаемое с делителя, выполненного на резисторах 8 и 9. Одновременно к-катоду диода 4 прикладывается постоянное отрицательное напряжение с делителя напряже. ния, что приводит к его отпиранию, и постоянная составляющая тока диода через резистор

5 замыкается на корпус. На анод диода 10 с другого делителя напряжения прикладывается постоянное положительное напряжение, что приводит к его отпиранию, и постоянная составляющая тока диода через резистор 11 замыкается на корпус.

Для того, чтобы перевести операционный усилитель 1 в другое положение (отрицательное напряжение насыщения на выходе), необходимо íà его инвертирующий вход подать положительное напряжение, амплитуда которого больше постоянного отрицательного напряжения, прикладываемого с делителя к инвертирующему входу, или на его неинвертирующий вход подать отрицательное напряжение, амплитуда которого больше постоянного положительного напряжения, прикладываемого с делителя к неинвертирующему входу.

Если от источника синусоидального напряжения приложить к конденсаторам б и 12 входной синусоидальный, сигнал, то положительная полуволна синусоидального напряжения через открытый диод 4 будет приложена к инвертирующему входу операционного усилителя 1. Как только амплитуда положительной полуволны синусоидального напряжения превысит величину отрицательного постоянного напряжения, прикладываемого к инвертирующему входу операционного усилителя 1 с делителя напряжения, выполненного на резисторах 2 и 8, то операционный усилитель 1 перейдет в другое положение (отрицательное напряжение насыщения на выходе) и будет в нем находиться до тех пор, пока амплитуда положительной части синусоидального напряжения не уменьшится до величины, равной значению постоянного отрицательного напряжения, снимаемого с делителя.

Операционный усилитель 1 в этом случае снова возвращается в прежнее положение (положительное напряжение насыщения на выходе) и будет в нем находиться до тех пор, пока амплитуда отрицательной полуволны синусоидального напряжения, пройдя через открытый диод 10, не превысит величину постоянного положительного напряжения, прикладываемого к неинвертирующему входу операционного усилителя 1 с делителя напряжения, выполненного на резисторах 8 и 9. Операционный усилитель 1 снова изменит свое положение (отрицательное напряжение насыщения на выходе) и будет в нем находиться до тех пор, пока амплитуда отрицательной полуволны синусоидального напряжения не увеличится до величины, равной значению постоянного положительного напряжения, снимаемого с делителя.

Следовательно, на выходе операционного усилителя 1 за один период синусоидального напряжения будет формироваться два прямоугольных импульса, расстояние между которыми будет определяться частотой следования входного синусоидального напряжения и величиной постоянного напряжения, снимаемого с делителей постоянного напряжения и подаваемого на соответствующие входы операционного усилителя 1.

Таким образом, предлагаемое устройство простым способом, при помощи одного операционного усилителя и нескольких дискретных навесных элементов, позволяет из синусоидального напряжения получить прямоугольные импульсы удвоенной частоты следования.

Предмет изобретения

Устройство для формирования прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения, содержащий операционный усилитель, цепи преобразования и делители напряжения, отличающееся тем, что, с целью получения импульсов удвоенной частоты следования, к источнику синусоидального напряжения подключены две идентичные цепи преобразования, каждая из которых выполнена на последовательно соединенных конденсаторе и диоде, а к точке соединения их подключены резисторы, другие выводы которых соединены с общей шиной, при этом катод одного из диодов подключен к средней точке делителя постоянного отрицательного напряжения и.к инвертирующему входу операционного усилителя, а анод другого диода

374725

Составитель Ю. Еркин

Техред Л. Грачева

Редактор H. Данилович

Короектор О. Тюрина

Заказ 243 893 Изд. М 339 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» подключен к средней точке делителя постоянного положительного напряжения и к неинвертирующему входу операционного усилителя.