Генератор сигналов специальной формы

 

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 650221

Вон)а Советскнл

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.03.75 (21) 2113131/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл. Н ОЗК 4/08

Государственный комитет (53) УДК 621.373 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Большаков, В. В. Кабанов, А. И. Солодовников, и Е. О. Файнштейн (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОИ ФОРМЫ

Изобретение относится к области радиотехники, связанной с одновременным генерированием электрических сигналов треугольной, прямоугольной и синусоидальной форм как в непрерывном режиме, так и в режиме внешнего запуска. Возможность установки начальной фазы колебаний и генерация отдельного импульса или ограниченного числа импульсов существенно расширяет область применения подобных генераторов. Они могут использоваться как источники испытательных сигналов при исследовании широкого класса автоматических и радиотехнических систем и их моделей, для формирования частотных кодов и различных импульсных последовательностей.

Известен генератор сигналов специальной формы, содержащий интегратор, релейный гистерезисный элемент и переключатель, образующие замкнутый контур, блок управления частотой, вход которого подключен к клемме источника управляющих сигналов, а парафазные выходы — к входу переключателя, точка соединения выхода которого и входа интегратора через первый диод, блокирующий усилитель и первый резистор подключена к выходу интегратора, вход блокирующего усилителя через второй резистор подключен к движку потенциомет- 30 ра уровня запуска — остановки, а через второй диод — к одному из выходов блока запуска, один вход которого подключен к переключателю режимов работы, а другой вход — к клемме источника запускающего сигнала.

Однако для такого устройства характерны длительный процесс установки начальной фазы колебаний, а также недостаточный частотный диапазон и неточность работы устройства в режиме внешнего запуска, связанная с запаздыванием остановки колебаний.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона при одновременном повышении точности работы.

Для достижения цели в генератор введены устройство с односторонней проводимостью, дополнительный резистор, делитель на резисторах и компаратор, выход которого соединен с блоком запуска, а вход — с общей точкой соединения резисторов делителя, включенного между входом релейного гистерезисного элемента и движком потенциометра уровня запуска — остановки, при этом устройство с односторонней проводимостью включено между одним из парафазных выходов блока управления частотой и точкой соединения выхода блокирующего усилителя и дополнительного резистора, 650221

3 включенното последовательно с первым диодом.

На фиг, 1 показана принципиальная схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 даны временные диаграммы его работы, Генератор содержит замкнутый контур из последовательно включенных интегратора 1, релейного гистерезисного элемента 2 и переключателя 3, который связан с парафазными выходами блока 4 управления частотой, вход которого подключен к клемме

5 источника управляющего сигнала. Последовательно и параллельно интегратору 1 подключены функциональный преобразователь 6 и через резистор 7 блокирующий усилитель 8, к выход которого подсоединен диод 9, а к входу через резистор 10 — потенциометр 11 уровня запуска — остановки и через диод 12 — один из выходов блока

13 запуска, с которым соединен переключатель 14 режимов работы. Между одним из парафазных выходов блока 4 управления частотой и выходом блокирующего усилителя 8 включено устройство 15 с односторонней проводимостью. Последовательно с 25 диодом 9 включен резистор 16.

Между выходом интегратора 1 и движком потенциометра 11 включен делитель на резисторах 17 и 18, общая точка которых соединена с входом компаратора 19. Выход 30 компаратора связан с блоком 13 запуска, другой выход которого соединен с входом релейного гистерезисного элемента 2. Клеммы 20, 21 и 22 — соответственно, первый, второй и третий выходы устройства, а клем- 35 ма 23 — клемма источника запускающего сигнала.

Генератор работает следующим образом.

Режим непрерывной генерации устанавливается переключателем 14 режимов рабо- 40 ты, При этом на выходе блока 13 запуска устанавливается потенциал, не зависящий от наличия или отсутствия сигнала на ее входе, который запирает блокирующий усилитель. При запертом блокирующем усилителе 8 диод 9 на его выходе оказывается смещенным в обратном направлении, и на вход интегратора 1 поступают разнополярные импульсы тока с блока 4 управления частотой. В замкнутом контуре из последо- 50 вательно включенных интегратора 1, релейного гистерезисного элемента 2 и переключателя 3 устанавливаются устойчивые автоколебания, которые на выходе интегратора

1 (клемма 21) имеют треугольную форму, 55 а на выходе релейного гистерезисного элемента 2 (клемма 20) — прямоугольную, на выходе функционального преобразователя

6 (клемма 22) образуется сигнал синусоидальной формы. Частота колебаний уста- 60 навливается управляющим сигналом, поступающим на клемму 5 входа блока 4 управления частотой.

Режим внешнего запуска разделяется на два: режим запуска длинным импульсом и 65 режим запуска короткими импульсами, каждый из которых устанавливается переключателем 14 режимов работы. В схеме запуска промежуток между двумя короткими импульсами заполняется длинным импульсом, поэтому достаточно рассмотреть работу всего генератора в режиме внешнего запуска, длинным импульсом.

С помощью потенциометра 11 уровня запуска — остановки устанавливается уровень U8 (фиг. 2), определяющий уровень, с которого начинается и на котором прекращается генерирование колебаний — U<. При включении устройства в любом из режимов или при переключении его в один из режимов внешнего запуска блоком 13 запуска в момент 4 формируется установочный импульс U „, подаваемый на вход релейного гистерезисного элемента 2, в результате чего последний занимает заданное состояние.

Этот установочный импульс воздействует также на основной канал блока 13 запуска и при отсутствии запускающего импульса

U, на клемме 23 на ее выходе устанавливается нулевой потенциал U9. В результате начинается процесс установки уровня запуска — остановки. Характер этого процесса зависит от величины напряжения на выходе интегратора 1 в момент t<. В случае, если напряжение превышает уровень запуска— остановки — Уь то происходит его форсированная установка за время At< током, вытекающим из блокирующего усилителя 8, так как в течение этого промежутка блокирующий усилитель оказывается открытым.

Через устройство 15 с односторонней проводимостью на выходе блока 4 управления частотой, к которому оно подключено, устанавливается потенциал, запирающий ключ переключателя 3. Таким образом, на вход интегратора 1 не поступает ток, противоположный току из блокирующего усилителя 8. В случае, если напряжение на выходе интегратора 1 в момент t ниже уровня запуска — остановки Uq, то его установка осуществляется током, вытекающим из блока 4 управления частотой за промежуток времени Л4, так как в течение этого промежутка блокирующий усилитель 8 заперт.

При запертом блокирующем усилителе 8 переключатель 14 находится в непроводящем состоянии и не воздействует на выход блок 4 управления частотой, к которому оно подключено.

По достижении напряжением U< уровня запуска — остановки — U< в замкнутом контуре, образованном интегратором 1, блокирующим усилителем 8, резистором 16 и диодом 9, устанавливается динамическое равновесие, характеризующееся неизменностью потенциала — U< на выходе интегратора 1.

При подаче запускающего импульса U, в момент 4 блокирующий усилитель 8 запирается, и генератор начинает генерирование колебаний. Условием для прекращения ко650221 лебаний является снятие запускаю его импульса U, в момент 4 и появление импульса

U< с компаратора 19 в момент 4. В этот момент на выходе блока запуска устанавливается нулевой потенциал и устройство оказывается подготовленным к остановке.

Остановка происходит в момент 4, когда напряжение U< на входе блокирующего усилителя оказывается равным нулю, так как

U< становится равным — U>. Это является условием установления динамического равновесия в замкнутом контуре, образованном интегратором 1, блокирующим усилителем

8, резистором 16 и диодом 9, которые характеризуются неизменностью потенциала на выходе интегратора 1.

Воздействие установочного импульса U„„, на вход релейного гистерезисного элемента

2 и основной канал блока 13 запуска существенно уменьшает время на установку уровня, с которого начинается генерирование колебаний и который может быть определен как начальная фаза колебаний. Использование сигнала с компаратора 19 для упрощения блоком 13 запуска позволяет повысить точность работы генератора в режиме внешнего запуска, так как остановка генерирования на заданном уровне без срыва колебаний происходит за минимально возможное время после снятия запускающего импульса с клеммы 23.

Введение устройства 15 с односторонней проводимостью, через которое при открытом блокирующем усилителе 8 устанавливается на выходе блока 4 управления частотой потенциал, запирающий переключатель 3, делает возможным остановку колебаний в диапазоне высоких частот. Введение резистора 16 между выходом блокирующего усилителя 8 и диодом 9 исключает колебател"5

40 ность на уровне запуска — остановки генератора прп прекращении его колебаний.

Формула изобретения

Генератор сигналов специальной формы, содержащий интегратор, релейный гистерезисный элемент и переключатель, образующие замкнутый контур, блок управления частотой, вход которого подключен к клемме источника управляющих сигналов, а парафазныс выходы — к входу переключателя, точка соединения выхода которого и входа интегратора через первый диод, блокирующий усилитель и первый резистор подключена к выходу интегратора, вход блокирующего усилителя через второй резистор переключен к движку потенциометра уровня запуска — остановки, а через второй диод— к одному из выходов блока запуска, один вход которого подключен к переключателю режимов работы, а другой вход — к клемме источника запускающего сигнала, отл ич а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона при одновременном повышении точности работы, в него введены устройство с односторонней проводимостью, дополнительный резистор, делитель на резисторах и компаратор, выход которого соединен с блоком запуска, а вход — с общей точкой соединения резисторов делителя, включенного между входом релейного гистерезисного элемента и движком потенциометра уровня запуска — остановки, при этом устройство с односторонней проводимостью включено между одним из парафазных выходов блока управления частотой и точкой соединения выхода блокирующего усилителя и дополнительного резистора, включенного последовательно с первым диодом.

650221 ()

tz!! и ! (++ i

1 !! !! (Ф cz4.?.

572/7 НПО «Поиск» Изд. № 204 Тираж 1059 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

1!

I (! !

1i ! !!

)—