Генератор синусоидальных колебаний

 

Г

О П И С А Н И Е 395959

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски»

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 18Х.1970 (№ 1440192/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

М. Кл. H ОЗЬ 5/26

Государственный комитет

Соаата Министров СССР пе делам изооретений н открытий

Опубликовано 28.V111.1973. Бюллетень № 36 УДК 621.373.42(088.8)

Дата опубликования описания 7.1.1974 !

Автор изобретения

А. П. Рахманов

Заявитель

ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНЪ|Х КОЛЕБАНИЙ

К= —

Изобретение относится к устройствам электронной автоматики и может быть использовано в системах автоматического частотного анализа, работающих в спектре низких и инфранизких частот.

Известен генератор синусоидальных колебаний, содержащий широкополосный усилитель с фазосдвигающей Г-образной RC-цепочкой обратной связи и соединенный с ней инвертор.

Последовательная ветвь RC-цепочки состоит из последовательно соединенных конденсатора и резистора.

Недостатком известного генератора является сравнительно узкий динамический диапазон, обусловленный кривизной характеристики нелинейного элемента, который проявляется в нелинейных искажениях. генерируемого сигнала и накладывает ограничения на диапазон перекрытия.

Для осуществления плавного и малоинерционного управления частотой автогенератора в предлагаемом генераторе последовательно с резистором последовательной цепи фазосдвигающей цепочки включен дополнительный резистор, являющийся диагональю диодно-мостовой схемы, во вторую диагональ которой через инвертор включен источник управляющего напряжения. При этом каждый выход инвертора подключен к соответствующим вершинам моста через последовательно соединенные диод и резистор, а все диоды устройства включены согласно относительно выходов инвертора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого генератора.

Он содержит инвертор 1, обеспечивающий баланспый режим работы диодно-мостовой схемы, фазирующий RC-четырехполюсник, включающий конденсаторы 2 и 8, резисторы

10 4 — 8 и диоды 9 — И, который совмещен с диодно-мостовой схемой, обеспечивающей два дискретных состояния RC-verbtpexnoatocnnica в зависимости от полярности импульсов, поступающих с выходов инвертора и открывающих

15 или закрывающих диоды, усилитель 15, обеспечивающий условия колебательного процесса (баланс амплитуды и фазы).

Сигнал последовательности импульсов с информацией управления, выраженной коэффи20 циентом заполнения К где К вЂ” коэффициент заполнения последова25 тельности импульсов:

Т вЂ” период их следования;

t — длительность импульса, поступает па вход инвертора 1, который преобразует входной сигнал в два противо30 фазных. С выходов инвертора противофазные

395959 а=К

RC

40 сигналы через диоды 9 — 10 и резисторы 5, 6 воздействуют на биполярный диодный ключ, образованный диодами 11 — 14. Противофазность напряжений импульсов на выходе инвертора и симметричность схемы ключа обеспечивают балансный режим ключа по сигналу управления в точках его входа (общая точка включения резистора 4 и диодов 11, 12) и выхода (точка соединенная с усилителем), что соответствует подавлению напряжения управляющих импульсов в этих точках.

При поступлении импульса заполнения, равного по длительности 1ь на вход инвертора выходные напряжения инвертора соответству ют напряжению включения всех диодов в прямом направлении, что соответствует RC-четырехполюснику, поскольку он включен между выходом усилителя и его входом. Устройство генерирует частоту жь которая может быть вычислена по формуле а, = (если R )) R), RC где R — сопротивление резистора 4;

С вЂ” емкость каждого из конденсаторов 2 и 3;

R — сопротивление каждого из резисторов 7и8.

Паузе импульсной последовательности по длительности, равной Т вЂ” tj, соответствуют выходные напряжения инвертора, определяющие напряжение закрытого состояния диодов 9 — 14.

Сопротивления этих диодов в открытом состоянии бесконечно малы, а в закрытом — бесконечно велики.

В этом случае устройство генерирует частоту в2, которая может быть вычислена по формуле а, = (если 4 )) P)

Таким образом, за полный период импульсной последовательности угловое приращение функции генерируемого напряжения сут будет равно сумме углового приращения за время импульса наполнения ср<, и углового приращения за время паузы рт —, — вА+ в.(т — t,) Поскольку последовательность импульсов непрерывна и высокочастотна, т. е.

Т ((<О g генератор вырабатывает ступенчатое напряжение со средним значением, равным синусои1альному напряжению с частотой ж а = К вЂ” +(1 — К) °

Ступенчатость напряжения генератора определяется спецификой его работы, причем амплитуда ступенек убывает с ростом частоты

60 последовательности импульсов и в ряде случаев не составляет помехи, так как частотный спектр ступенек находится в области спектра управляющей последовательности импульсов и, следовательно, может находиться за пределами полосы пропускания нагрузки генератора, если частота следования импульсов достаточно велика.

В том случае, когда требуется «гладкая» кривая, целесообразно использование фильтра, обеспечивающего подавление составляющих спектра управляющей последовательности, включаемого между выходом генератора и нагрузкой.

Если сопротивления диодов И и 14, равные очень велики, что соответствует частоте, близкой к нулю, второе слагаемое из выражения частоты а обращается в нуль и формула приобретает вид

Этот вариант представляет особый интерес, так как частота в данном случае линейно зависит от коэффициента заполнения импульсной последовательности и при этом обеспечивается максимально возможное изменение частоты генератора, целиком определяемое только диапазоном изменения коэффициента заполнения управляющей последовательности импульсов, Таким образом, частота генератора, в RCчетырехполюсник которого введены ключи, дискретно изменяющие величины сопротивлений четырехполюсника, зависит от коэффициента заполнения импульсной последовательности, определяющей состояние ключей, Предмет изобретения

Генератор синусоидальных колебаний, содержащий широкополосный усилитель с фазосдвигающей Г-образной RC-цепочкой обратной связи, последовательная ветвь которой состоит из последовательно соединенных конденсатора и резистора, а параллельная ветвь — из параллельно соединенных конденсатора и резистора, и соединенный с упомянутой цепочкой инвертор, отличающийся тем, что, с целью осуществления плавного и малоинерционного управления частотой автогенератора, последовательно с резистором последовательной ветви фазосдвигающей цепочки включен дополнительный резистор, являющийся диагональю диодно-мостовой схемы, во вторую диагональ которой через инвертор с симметричным выходом подключен источник управляющего напряжения, при этом каждый выход инвертора подключен к соответствующим вершинам моста через последовательно соединенные диод и резистор, а все упомянутые диоды устройства включены согласно относительно выходов инвертора.

395959

Составитель Э. Гилинская

Техред 3. Тараненко

Редактор Н. Джарагеттн

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3605/1 Изд. № 919

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5