Формирователь напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто скому свидетельству

Союз Советски к

Сотанапнстнческни

Республик (ii 741413 (61) jl,îïoëíèòåëüíîå к авт. свил-ву— (22)Заявлено 26.12.77(! ) 2559149/18-2 (51 ) М. Кл.

H 03 B 25/00

G 10 H 5/02 с присоелйнением заявки ¹

Гооудерстееиимй комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.QQ.PQ. Ьнзллетень № 22

Дата опубликования описания 16Я6.80 во делам иэобретеиий и открытий (53) УДК Е81. . 8 28 (088. R) Ю, Н, Родионов, Ю. В. Каштанов и Ю. А. Алексеев (72) Авторы изобретения

Особое конструкторское бюро технической кибернетики

Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина (7I) Заявитель (54 ) ФОРМ ИРОВАТ ЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике.

Известен цифровой генератор тока, содержащий генератор напряжения заданной формы, преобразователь напряжениекод, цифровые запоминающие элементы.

5 преобразователь код-напряжения P1) .

Недостатком устройства является низкая точность воспроизведения заданного спектра сигнала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь напряжения, содержащий блок управления, элемент сравнения, входом подключенный к выходу генератора пилообразного напряжения, своим входом объединенным со входом генератора наптэяжения заданной формы, фильтр нижних частот, первый одновибратор 21 .

Недостатком устройства является недостаточно высокая точность воспроизведения заданной формы сигнала.

Цель изобретения — устранение указанного недостатка.

Поставленная цель достигается тем, что в известный формирователь напряжеа ния, содержащий блок управления, элемент сравнения, входом .подключенный к выходу генератора пилообразного напряжения, вход которого объединен со входом генератора напряжения заданиой формы, фильтр нижних частот, первый одновнбратор, введены счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, первый, второй элементы памяти, второй, третий, четвертый одновибраторы, прячем входы первого и второго одновибраторов объединены и подключены к выходу блока управления, а через счетчик импульсов ко входу преобразователя код-напряжение, выход которого подключен ко sxoду элемента сравнения, выход которого соединен входом третьего одновибратора, запрещающий вход которого подключен к выходу первого одновибратора, а выходк утлэавляюшему входу первого элемента памяти, выход второго одно вибратора соединен со входом четвертого одновибратора, выход zo3 74 торого подключен к управляющему входу второго элемента памяти, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, а вход через первый элемент памятик выходу генератора напряжения заданной формы.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 упоавления, элемент 2 сравнения, генератор 3 пилообразного напряжения, генератор 4 напряжения заданной формы, фильтр 5 нижних частот, первый, второй, третий, четвертый одновибраторы 6-9 счетчик

10 импульсов, преобразователь 11 коднапряжение, первый, второй элементы

12 и:13 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 3 вырабатывает периодическое пилообразное напряжение с фиксированным периодом повторения. Блок 1 управления вырабатывает последовательность импульсов с медленно изменяемым по заданному закону периодом повторения. Счетчик 10 пересчитывает эти импульсы, периодически переполняясь. Код номера очередного импульса, вырабатываемый счетчиком 10, преобразуется преобразователем l l в соответствующий уровень аналогового напряжения. В результате на выходе преобразователя 11 образуется ступенчатое напряжение с постоянным числом ступенек и медленно изменяющимся периодом повторения. В моменты пересечения пологой части. пилообразного и ступенчатого напряжений на выходе элемента 2 сравнения образуются положительные перепады напряжения логического сигнала, запускающие одновибратор 8, и он вырабатывает короткие записывающие импульсы напряжения, которые на время своего действия переключают элемент 12 памяти из режима хранения напряжения в режим записи напряжения. Во время записи элемент 12 запоминает и затем хранит до следующего записывающего импульса мгновенные значения напряжения на генераторе 4. Генератор 4 вырабатывает периодическое напряжение, имеющее заданную форму, точно равным периоду повторения пилообразного напряжения.

1413 4

Поскольку записывающие импульсы с течением времени равномерно сдвигаются пр фазе относительно пилообразного напряжения, то в элементе 12 запоминается последовательный ряд мгновенных значений выходного напряжения генератора

4, считанный на протяжении его периода через равные его части. Но выходное напря>кение элемента 12 непригодно для формирования выходного напряжения устройства, так как длительности его ступенек, вследствие несинхронности генератора блока 1 управления и генератора 3, не равны периоду повторения импульсов блока 1 управления. Для их выравнивания напряжение с выхода элемента 12 памяти переписывается в элемент 13 памяти при помощи коротких переписывающих импульсов напряжения, вырабатываемых одновибратором 9 с частотой гене-. ратора блока 1 управления, Одновибратор 9 запускается задним фронтом выходного импульса напряжения одновибратора 7. Так обеспечивается небольшая задержка переписывающих импульсов относительно импульсов генератора блока 2 управления.

Таким образом, в элементе 13 памяти последовательно друг за другом, на интервалы времени между импульсами блока 1 управления, запоминается ряд мгновенных значений выходного напряже ни я зада нно и фор м ы ге нера тор а 4, фильтр 5 нижних частот пропускает на выход устройства частоты ниже частоты повторения импульсов генератора блока 2 управления устройства. На выходе устройства выделяется напряжение, период повторения которого равен периоду повторения ступенчатого напряжения на выходе преобразователя 11, а форма— при выполнении оговоренных ниже условий — точно соответствует форме напря>кения заданной формы на выходе генератора 4, но обращено во времени. Обращение периодического сигнала во времени не изменяет его спектр. Период повторения ступенчатого напряжения на выходе преобразователя 11 определяется частотой повторения импульсов гене- . ратора блока 2 управления и емкостью счетчика 10. Одновибраторы 6 и 7 исключают возможность существенных, искажений выходного напряжения устройства, обусловленных несинхронностью генераторов блока 2 и генератора 3. В отсутствие одновибраторов 6 и 7 некоторые записывающие импульсы одновиб-ратора 8 могут полностью или частично совпадать во времени с переписывающими импульсами одновибратора 9, что приводит к искажению сигналов„переписываемых в элемент 13.

7414

Каждый импульс напряжения запускает одновибраторы 6 и 7, Одновибратор 7 вырабатывает задерживающий импульс напряжения длительностью г.. Он задним фронтом запускает одновибратор 9, который вырабатывает переписывающий им-. пульс напряжения длительностью С . Одновибратор 6 вырабатывает запрещающий импульс напряжения длительностьют

УС +Ч: который на время своего з9 rl ) действия запрещает запуск одновибратора 8 и обеспечивает неизменность напряжения на выходе элемента 12, при перезаписи его в элемент 23. Задерживающий одновибратор 7 исключает воз- 15 можность совпадения во времени записывающего и переписывающего импульсов, даже если записывающий одновибратор 8 запущен элементом 2 сравнения непосредственно перед началом запрещающего им- 2О пульса. Для этого необходимо обеспечить выполнение неравенства c> ) 1: где .

9 длительность записывающего импульса.

1О

Таким образом, на выходе устройства формируется периодическое напр яже ние, частота повторения которого соответствует значению частоты повторения импульсов генератора блока 2 управления, а форма соответствует форме заданной напряжению генератора 4. 40

Для того, чтобы обеспечить, по край. ней мере, один записывающий импульс на каждый уровень ступенчатого напряжения, необходимо чтобы период повторения импульсов генератора блока 1 управления был больше суммы длительностей периода ЗО пилообразного напряжения и запрещающего импульса Гэопрещ

13 б фор мула изобретения формирователь напряжения, содержащий блок управления элемент сравнения, входом подключенный к выходу генератора пилообразного напряжения, вход которого объединен со входом генератора напряжения заданной формы, фильтр нижних частот, первый одновибратор, о т л и ч s ю— шийся тем, что, с целью увеличения точности воспроизведения заданной формы сигнала, в него введены счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, первый, второй элементы памяти, второй, третий, четвертый одновибраторы, причем входы первого и второго одновибраторов объединены и подключены к выходу блока управления, а через счетчик импульсов— ко входу преобразователя код-напряжение, выход которого подключен ко входу элемента сравнения, выход которого соединен с входом третьего одновибратора, запрещающий вход которого подключен к выходу первого одновибратора, а выход — к управляющему входу первого эле мента памяти, выход второго одновибратора соединен со входом четвертого од1 новибратора, выход которого подключен к управляющему входу второго элемента памяти, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, а вход через первый элемент памяти к выходу генератора напряжения заданной формы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3.894.463, кл. 84-1.01, 15.07.75.

2. Авторское свидетельство CCCF по заявке No 2554309, кл. Н 03 В 25/00, 12.12.77 (прототип), ЦНИИПИ Заказ 3334/10

Тираж 99 5 Полпнсное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул. Проектная,4