Генератор импульсов трапецеидальной формы

 

Ссиез Советскик

Сввциапистическим

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ1Л1В,т (Я) Лополнительное к авт. свил-еу (22) ЗаяаЛЕНо 17.1175(21 В 2189588 18-21 с присое1нинениевв заявки М (23) Приовтитет

Гоорврвтввннмй иомитвт

Соввтв Миниетров CCCP но делам ивоврвтвний и отнрытий (43) Опубликовано 1 SO 37 8. Ьтолле те ь ., (45) Лата опубликования описания 2; О:.

В.И,Волошин (Á4) ГЕИЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ TPAIIг„ тары „б;к: торы, .:Р:. -:-.::. водам пер:-»га

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в аналоговой вычислительной технике в качестве эталонного задающего генератора.

Известен генератор трапецеидального напряжения, содержащий усилитель постоянного тока, диод, стабилитрОН, формирующий конденсатор и резисторы 1) .

Бедостатком описанного генератора является низкая точность формирования выходных импульсов.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому изобретению является генератор импульсов трапецеидальнай формы, содержащий операционные усилители, ключи, конденсаторы и блок уп= равления ключами (2g .

Однако такой геяератор отличается ограниченными функциональными возможностями, в частности невозможностью формирования напряжения пилообразной и треугольной формы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора.

С этой целью в генератор импульсов трапецеидальной форьы, содержащий операционный усилитель, ключи,конденсавыводы кат:;: напряжение,- li u равлення вялю е.- ы ", -а-.;=, —,":. динен ° алые первьч» точка ааел:, н=- 1» на к первому ка:;;.;у:-:pyе-.:: втОРОГО ключа ° и - Ре к 7:л =ас:! ."-. тара го з аз ем7ен,:.; p=-ы, а между пер ключаемь и в= =.-. ключа, на каммутнруемы =.i==oIт-ы 7. - .РО подано управляющее напри=.;,--нн —; . рым вхацам блока ;,p xлен":: — ;:,-ютретий н четвер"ып ревиста -.,ь та-:„.а соединения каIoры.;:;адк.ьюче.::

РОму кОммутируемОИ" .вывод. : .т. pа ключа, и второй канданoa;-ор "Р1. вход ОперациОнHoга уснл.:" 3 2.7я тал::::".::0 чен к тачке саедннени:-, второго ре" тара и !IBpBo а канеенсатаpc. з к . :. кй соединения четвертого рез .Отоp=-::, «-.:а рого конденсатора а вы:-.ад - .:: »ерек лючаемаму выводу четвертага - .=а,первый каммутируем".» вывод =:ааага подключен к первам1 :xoöó. : — вт".vc ко второму входу блока у-,-,.з:;-." . = первый выход катарага падклю==-..ê к равляющим входам первого. третье:-:а

59822" четвертого ключей, а второй - к управляющему входу второго ключа.

На фиг.1 показана электрическая схема генератора; на фиг.2 - временные диаграюж его работы. 5

Генератор содержит интегрирующий .Операционный усилитель 1; конденсатсры 2 и 3, резисторы 4 и 5 первого входа интегратора, резисторы б и 7 второго входа интегратора, ключи 8-11 и логические зле ленты 12 управления ключами, выходы 13 и 14 устройства. управляющие напряжения ц - U< (QHr.2) подаются на соответствующие входы интегратора через ключи 8, 9 и 10. Конденсаторы 2 и 3 поочередно через ключ

11 псдсоединяются к выходу операционного усилителя 1. Подсоединенный к нему в этот момен" конденсатор через резисторы 4 и 5 или б и 7 интегрирует скоь .мутированное ключами 8,- 10, 11 од о нэ управляющих напряжений )) -U 4

Отключенный в этот момент конденсатор находится в режиме запоминания или хранения напряжения прошлого такта.

В точке соединения конценсатора 2 и первого входа логического элемента

12 формируется выходное напряжение U@ (фиг.21, а в точке соединения конденсатора 3 и второго входа логического элемента 12 — выходное напряжение 06

Логический элемент 12 фиксирует моменты начала и конца формирования соответствующих частей выходных импульсо=- и управляет ключами 8-11.

Генератор работает следующим об- 88 разом.

В некОт.орый момент времени npH $ — 0 (см. фиг. 2 ), кОгда ключи 8-1 1 HB ходятся в положении, изображенном па фнг.1, ко входу усилителя 1 с кон- 40 денсатором 2 обратной связи через резисторы 4 и 5 прикладывается отрицательное управляющее напряжечие U 1 .

Напряжение fJ „„ (gH!.".2) на выходе 13 начинает линейно увеличиваться от нуля до максимальной величины размаха импульса + 1) Величина раэвoix ма к ° ° маха импульса определяется порогом срабатывания логического элемента 12.

При достижении выходным напряжением порога срабатывания логического

5 элемента последний переключает ключи 8, 10 и 11 в другое положение.Дли тельность переднего фронта трапецеидального импульса 1 (фиг.2) опреде-5

Р Ф ляется управляящим напряжением U <.

B!"ly Ма" c (2 Т;.

U 4 6 2 г

1 где Я (и Р< — - сопротивле

80 Для формирования одиночных импуль сов различных форм после окончания формирования самого импульса на соответствующий вход генератора следующего такта подается либо нулевое управбб ляющее напряжение, либо управляющее напряжение такого знака, при котором. pi3 2.

При переключении ключа 11 в положение П к выходу операционного усилителя 1 подключается конденсатор 3.

Конденсатор 2 в этот момент находится в режиме запоминания напряжения прошлого такта. Отрицательное управляющее напряжение U через резисторы 4 и 5 вызывает на втором выходе 14 линейное увеличение напряжения 06 (фиг.2) от нуля до максимальной величины + ЮВ„ „ кс, котоРое также oIIределяется йорогом срабатывания логического элемента 12. При срабатывании логического элемента переключаются ключи 8, 10, 11 в положение, указанное на чертеже, а ключ 9 в другое положение. Длительность плоской части вершины трапецеидального импульса определяется управляющим напряжением U>

Вшк макс (Я +>g) с., Я где С вЂ” емкость конденсатора 3.

Теперь конденсатор 3 будет находиться в режиме запоминания, а операционный усилитель 1 с конденсатором 2 и резисторами 4 н 5 — в режиме интегрирования управляющего положительного напряжения 0- . Напряжение на выходе интегратора ). начнет уменьUBTbCB ДО ЗНПОЛНЕННОГО + U вь а до нуля, и логический элемент 1 3 переключит ключи 8, 10, 11 в противоположное положение. Длительность заднего фронта трапецеидального импульса

) л определяется управляющим напряженйем Уэ BbIx макc (q (.( гъ ц 6 г 2> э где Я к % — сопротивление реэистот ров б и /.

Затем аналогично формируется пауза 4 > 4 между импульсами. Длительность паузы определяется положительным управляющим напряжением U и процесс повторяется. 4ык мак.с — (R,+ к,) с, 4

Как видно из описания работы схемы, каждое управляющее напряжение

U I, g, U, 2 „ Формирует только одну ойределенную составную часть импульса. Каждой составной части импульса соответствует определенный промежуток времени, -.е. определенный такт.

Подавая на соответствующие входы генератора управляющие напряжения разной величины и знака, можно формировать как периодические, так и одиночные импульсы различных форм.

Формула изобретения

Фиг. 3

UHHH11H Заказ 1269/48 Тираж 1086 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 выходное напряжение генератора изменяется в противоположную сторону от порогового напряжения. срабатывания логического элемента.

Для формирования плоской вершины импульса, либо паузы между импульсами используется запоминающий такт, т.е. такт, при котором конденсатор отключен от интегрирующего усилителя.

Для формирования крутого, быстронарастающего фронта импульса на соответствующий управляющий вход генератора подается максимальное управляющее напряжение.

Для формирования импульсов без плоской вершины, либо без паузы между импульсами (пилообразной и треугольной формы) используется запоминающий такт, при этом на вход генератора этого такта подается максимальное управляющее напряжение.

В тех случаях, когда величина напряжения разряда запоминающего конденсатора от сопротивления нагрузки и входного сопротивления логического элемента превышает заданную погрешность наклона плоской части вершины импульса, ставятся развязывающие повторители напряжений.

Генератор импульсов трапецеидальной формы, содержащий операционный усилитель, ключи, конденсаторы и блок 35 управления,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей генератора, в него введены резисторы, причем между переключаемым выводом первого ключа, на коммутируемые выводы которого подано управляющее напряжение, и первым .входом блока управления вклю ены последовательно сселиненные первый и второй резисторы, точка соединения которых йодсоединена к первому коммутируемому выводу второго ключа, переключаемый. вывод которого "-аземлен, и первый конденсатор, а между переключаемым выводом третьего кляча, на коммутируемые выводы которого подано управляющее напряжение, и вторым входом блока управления включены третий и четвертый резисторы, точка соединения которых подключена ко второму коммутируемому выводу второго ключа, и второй конденсатор, при этом вход операционного усилителя подключен к точке соединения второго резистора и первого конденсатора и к точке соединения четвертого резистора и второго конденсатора, а выход — к переключаемому выводу четвертого ключа, гервый коммутируемый вывод которого подключен к первому входу, а второй — ко второму входу блока управления, первый выход которого подключен к управляюшим входам первого, третьего и четвертого ключей„ а второй — к управляющему входу второго ключа.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 365819, H 03 К 4/50, 1971.

2. Авторское свидетельство ССС1

Р 327717, H 03 К 1/12, 1969.