Двухфазный квадратурный генератор

 

Сеюз ЮРветскии

Соцналмстичесинк

Ресвубпии

ОП И о»652682

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 043477 (21) 2469695/18-09 с присоединением заявки йа (23) Приоритет

Н 03 В 27/00

Н 03 В 5/06

Государетвеяяый комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий, Опубликовано 150379. Бюллетень % 10 (53) УДК621. 373. .42(088.8) Дата опубликования описания 1503,79 (72) Авторы азобретеиия

Г.Х. Стерлин и В.Г. Сидоричев (71) Заявитель (54) ДВУХФАЗНЬЯ КВАДРАТУРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области генерирования электрических колебаний и может быть использовано в ус- тройствах отображения на электроннолучевых трубках и в аналого-цифровых преобразователях прямоугольных координат в полярные.

Известен двухфазный квадратурный генератор,. содержащий соединенные

s кольцо два интегратора и инвертор, при этом вторые входы интеграторов подключены к соответствующим выходам блока установки начальной фазы, а входы сброс — к выходу генератора импульсов сброса (1).

Однако известный двухфазный квадратурный генератор имеет низкое быстродействие, повышение которого может привести к снижению стабильности фазы. выходных колебаний.

Цель изобретения — повышение стабильности фазы выходных колебаний при повышении быстродействия. для этого в двухфазный квадратурный генератор, содержащий соединенные25 в кольцо два интегратора и ннвертор, при этом вторые входы интеграторов подключены к соответствующим выходам блока установки начальной фазы, а входы сброс — к выходу генерато- ра импульсов сброса, введены два сум матора, входы каждого иэ которых подключены к первому и второму входам соответствующего интегратора, а выходы являются выходами двухфазного квадратурного генератора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема двухфазного квадратурного генератора. двухфазный квадратурный генератор содержит интеграторы 1 и 2, инвертор 3, генератор импульсов сброса 4, блок 5 установки начальной фазы и сумматоры 6 и 7. Каждый из интеграторов содержит операционный усилитель 8, резисторы 9 и 10, конденсатор 11 и ключ -12.

Предлагаемый двухфазный квадратурный генератор работает следующим образом.

Колебания в контуре, образованном интеграторами 1, 2 и инвертором 3, описываются уравнением =О (1)

dt т и возникают лишь при разомкнутых ключах 12. Если ключи замкнуты, то напряжения U„, U на выходах интеграто1з ров равны нулю. При этом йапряжения

U., U4 . на выходных клеммах двухт а "7(-" = 0 (а)+ И

7 5 (6),3 65 фазного квадратурного генератора равны соответственно напряжениям 0<, г )

Q<, поданным на клеммы установки начальной фазы, При размыкании ключей напряжения 0,,g равны:

0 0 и - -+М„ (2) (ь

0 =U сов — +g

4 Т "/

,где т* "Ю "ь, - причем U **canst1;

=con < г.

Т=к с„„й„оС н Ь 0

Доказывается это следующим образом.

В момент размыкания ключей 12

\ (tio)

0 (0)=0 (о) = О (3)

Для произвольного момента времени

t можно записать

u, (t ) = -u, (t ru= j (u, Ю О,)a<; tW> о

0,ж =- — 0,(t ) И, Д, (S.) где 07Ю- напряжение на выходе инвертора 3.

-Ha основании уравнений (4) и (5) получают

2682

Формула изобретения

l0

Бсли начальная фаза н определяется соотношением напряжений начальных условий, то конечная фаза 9 всек цело определяется моментом времени, в который генератор импульсов сброса

4 эакорачивает ключи 12.

Таким образом, как видно из уравнений (7), предлагаемый двухфазный квадратурный генератор нырабатывает два синусоидальных напряжения, сдвинутых по фазе на 90 одно относительно другого с амплитудой, определяемой заданием начальных условий. При этом по сравнению с известным двухфазным квадратурным генератором его быстродейстние гораздо выше. Это обусловлено тем, что напряжение начальных условий в предлагаемом двухфазном квадратурном генераторе подаются не на схемы заряда конденсаторов, а на нторые входы соответствующих интеграторов. При этом нет необходимости в схемах заряда конденсаторов интеграторов, низкое быстродействие которых и снижает быстродействие всего устройства в целом. Разряд же перед началом работы конденсаторов интеграторов через малое сопротивление замкнутых ключей 12 происходит достаточно . быстро.

Однако подача напряжений начальных условий на нходы интеграторов 1 и 2 вызывает смещение выходных напряжений обоих интеграторов, для компенсации которого и введены сумматоры 6 и 7.

Решают систему уравнений (6) и ()=А з7и(,— +д -U (7 1 т г

U,(4) = A,соь — A - U6

Используя уравнение (3), определяют постоян нйе A q H Ag ° 6

Аг агса 0 тогда для выходных напряжений из и U> г г . / и

U 0 +U 0 U чп — +arctcr

3 б 5 Ь (Т иб ъи„„Ь7я —, rCtg—

Г . 0 1

0 = U i 0 0 сов arctg — )

Ug

4 Ь 1

0ь что соответствует уравнению (3) 40

Двухфазный квадратурный генератор, содержащий соединенные в кольцо два интегратора и инвертор, при этом вто-, рые нходы интеграторов подключены к соответствующим выходам блока установки начальной фазы, а входы сброс к выходу генератора импульсов сброса, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повышения стабильности фазы выходных колебаний при повышении быстро-. действия, в него введены дна сумматора, входы каждого из которых подключены к первому и второму входам соответстнующего интегратора, а выходы являются выходами двухфазного квад-ратурного генератора.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Дж. Грэм. Проектирование и применение операционных усилителей, М., Мир, 1974, с. 433-436, р. 11.4.

652682

Составитель Н. Матвиенко .Техред М. Петко Корректоо Л. Веселовская

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 1075/52 тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5

Филиал ППШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4