Функциональный генератор

 

О П И С A Н И g 828!98

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.79 (21) 2795447/18-21 с присоединением заявки № (51) M. Кл.з б 06G 7/26 тосУдарственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621.373.5 (088.8) ло делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения В. П. Большаков, В. Б. Долгодров, В. В. Кабанов, А. А. Сергеев и В. В. Шнайдер

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для генерирования сигналов специальной формы.

Известен генератор, содержащий интегратор, компаратор, электронный переключатель, устроиство установки начальной фазы (1).

Недостатком генератора является большое время установки начальной фазы сигнала.

Известен функциональный генератор, содержащий интегрирующее устройство, два диода, блок управления частотой, электронный переключатель, релейный гистерезисный элемент, первый вход которого подключен к выходу интегрирующего устройства, выход — к входу управления электронного переключателя, выход которого соединен с катодом первого диода и входом интегрирующего устройства, первый и второй входы — с парафазными выходами блока управления частотой соответственно, устройство запуска, потенциометр, подключенный к шинам напряжений разных полярностей, блокирующий усилитель, вход которого соединен через масштабирующие резисторы с выходом интегрирующего устройства и подвижным контактом потенциометра соответственно, переключатель, подвижный контакт которого подключен к выходу релей- З0 ного гистерезисного элемента, первый неподвижный контакт — к первому входу устройства запуска (2).

Недостаток генератора — ограниченные функциональные возможности по запуску, остановке сигнала.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей по запуску и остановке сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный генератор, содержащий интегрирующее устроиство, два диода, блок управления частотой, электронный переключатель, релейный гистерезисный элемент, первый вход которого подключен к выходу интегрирующего устройства, выход — к входу управления электронного переключателя, выход которого соединен с катодом первого диода и входом интегрирующего устройства, первый и второй входы — с парафазными выходами блока управления частотой, устройство запуска, потенциометр, подключенный к шинам источника напряжения разных полярностей, блокирующий усилитель, вход которого соединен через масштабирующие резисторы с выходом интегрирующего устройства и подвижным контактом потенциометра соответственно, первый переключатель, подвижный контакт которого подключен к выходу ре828198 лейного гистерезисного элемента, первый неподвижный контакт — к первому входу устройства запуска, введены второи переключатель, первыи неподвижный контакт которого подключен к аноду первого диода, второй контакт — к катоду второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода, подвижный контакт — к выходу блокирующего усилителя, выход которого соединен с выходом устройства запуска, дифференцирующий каскад, третий переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены к шинам источника напряжения положительной и отрицательной полярностей соответственно, подвижный контакт — ко второму входу устройства запуска и входу дифференцирующего каскада, выход которого подключен к второму входу релейного гистерезисного элемента, четвертыи переключатель, первый неподвижныи контакт которого соединен с оощеи шинои, второй неподвижный контакт — с шиной источника напряжения положительной полярности, г1одвижный контакт — с третьим входом устройства запуска, четвертый вход которого подключен к второму неподвижному контакту первого переключателя.

На чертеже приведена структурная схема функционального генератора.

Генератор содержит интегрирующее устройство 1, релейный гистерезисный элемент

2, электронный переключатель 3, образующие замкнутый контур, блок 4 управления частотой, парафазные выходы которого подключены к входам электронного переключателя, блокирующий усилитель 5, ко входу которого подключены масштабирующие резисторы 6, 7, потенциометр 8, подключенный к шинам источника напряже- 40 нии разных полярностей, подвижный контакт которого подключен через резистор 7 к входу блокирующего усилителя 5, устройство 9 запуска, выход которого подключен к входу блокирующего усилителя 5, переключатель 10, подвижный контакт которого подключен к выходу релейного гистерезисного элемента 2, первый и второй неподвижные контакты — к первому и четвертому входам соответственно, первый и второй диоды 11, 12, катод первого и анод второго которых подключены к выходу электронного переключателя, переключатель 13, подвижный контакт которого соединен с выходом блокирующего усилителя

5, первыи контакт — с анодом первого диода, второй неподвижный контакт — с катодом второго диода, переключатели 14, 15, днфференцирующую цепь 16.

11одвижный контакт переключателя 14 подключен ко второму входу устройства 9 запуска, к входу дифференцирующей цепи

16, выход которой соединен со вторым входом релейного гистерезисного элемента 2.

Первый неподвижный контакт переключа5

ЗО теля 14 соединен с вторым неподвижным контактом переключателя 15 и шиной источника положительного напряжения. Второй неподвижный контакт переключателя соединен с общей шиной, подвижный контакт — с третьим входом устройства запуска.

Генератор работает как в режиме непрерывнои генерации, так и в режиме внешнего запуска.

Режим непрерывной генерации устанавливается переключателем 15 (первый неподвижный и подвижный контакты замкнуты). При этом на выходе устройства 9 запуска устанавливается напряжение, полярность которого совпадает с напряжением на выходе дифференцирующей цепи 16. Это напряжение усиливается блокирующим усилителем 5, и диод, подключенный через переключатель 13 к его входу, оказывается смещенным в обратном направлении, т. е. запертым. При этом в замкнутом контуре из последовательно включенных интегрирующего устройства 1, релейного гистерезисного элемента 2, электронного переключателя 3 устанавливаются устойчивые автоколебания, которые на выходе интегрирующего устройства имеют треугольную форму, а на выходе релейного гистерезисного элемента 2 — прямоугольную. Частота колебаний устанавливается блоком 4 управления частотой.

В режиме внешнего запуска переключатель 15 находится в положении, когда второй и общий контакты замкнуты. При этом генератор может работать в режиме запуска треугольного напряжения при положительной крутизне его фронта (подвижные контакты переключателей 10, 13, 14 замкнуты па первые подвижные контакты) и в режиме запуска треугольного напряжения при отрицательной крутизне его фронта (подвижные контакты переключателей

10, 13, 14 замкнуты на вторые контакты).

Уровень напряжения запуска колебаний определяется значением напряжения с подвижного контакта потенциометра 8.

В режиме запуска треугольного напряжения при положительной крутизне его фронта через общий и второй контакты переключателя 14 ко входу дифференцирующей цепи 16 прикладывается отрицательное напряжение; при этом на ее выходе появляется установочный импульс, который поступает на второй вход релейного гистерезисного элемента 2. Одновременно устройство

9 запуска задним фронтом напряжения, прикладываемого через переключатель 10 с выхода релейного элемента, устанавл IBBется в состояние, характеризуемое нулевым значением выходного напряжения. При этом начинается процесс установки уровня запуска. Характер этого процесса зависит от мгновенного значения напряжения на

828198 выходе интегрирующего устройства 1 в момент появления установочного импульса.

Если напряжение превышает уровень напряжения запуска, происходит его форсированное возвращение к уровню напряжения запуска за счет разностного тока из блокирующего усилителя 5 и блока 4 управления частотой. Если напряжение на выходе интегрирующего устройства 1 ниже уровня напряжения запуска, они уравновешиваются током, вытекающим из блока 4 управления частотой. При равенстве значений напряжений на выходе интегрирующего устроиства 1 и уровня запуска в замкнутом контуре, образованном интегрирующим устройством 1, блокирующим усилителем 5 и диодом ll, устанавливается динамическое равновесие, которое характеризуется постоянством напряжения на выходе интегрирующего устройства и равенством его значения уровню напряжения запуска.

При подаче запускающего сигнала с выхода устройства 9 запуска на вход блокирующего усилителя 5 на выходе устройства

9 запуска повторяется входное напряжение отрицательной полярности. Это напряжение, преобразованное блокирующим усилителем 5, запирает диод 11, и генератор начинает генерирование колебания с уровнем напряжения запуска и положительной крутизной пилообразного напряжения. Условием для прекращения колебаний является снятие запускающего сигнала и установление динамического равновесия в замкнутом контуре, образованном интегрирующим устройством 1, блокирующим усилителем 5, диодом 11.

В результате подключения диода 12 к выходу блокирующего усилителя 5, соединения шины напряжения положительной полярности со входом дифференцирующей цепи 16 и третьим входом устройства запуска 9 осуществляется запуск напряжений треугольной формы с отрицательной крутизной его фронта. При этом через переключатель 13 к диоду прикладывают запирающее или отрицательное напряжение, и управление запуском и остановкой колебаний в генераторе осуществляется аналогично рассмотренному выше режиму. Установочным сигналом, подаваемым на четвертый вход устройства запуска, является передний фронт импульсов с выхода релейного гистерезисного элемента 2. Сигнал с дифференцирующей цепи 16 устанавливает релейный гистерезисный элемент 2 в положение, определяемое переключателями 10, 13, 14.

Таким образом, в генераторе вдвое расширяется функциональная возможность по остановке и запуску колебаний, и генератор позволяет запуск и остановку колебаний в диапазоне от 0 до 360 .

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий интегрирующее устройство, первый, второй диоды, блок управления частотой, электронный переключатель, релейны и гистерезисный элемент, первый вход которого подключен к выходу интегрирующего устройства, выход — к входу управления электронного переключателя, выход которого соединен с катодом первого диода и входом интегрирующего устройства, первый и второй входы — с парафазными выходами блока управления частотой, устройство запуска, потенциометр, подключенный к шинам источника напряжений разных полярностей, блокирующий усилитель, вход которого соединен через масштабирующие резисторы с выходом интегрирующего устройства и подвижным контактом потенциометра соответственно, первый переключатель, подвижный контакт которого подключен к выходу релейного гистерезисного элемента, первый неподвижный контакт — к первому входу устройства запуска, о т л и ч а ю щ и йс я тем,,то, с целью расширения функциональных возможностеи, в генератор введены второй переключатель, первый неподвижный контакт которого подключен к аноду первого диода, второй неподвижный контакт — к катоду второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода, подвижный контакт — к выходу блокирующего усилителя, выход которого соединен с выходом устройства запуска, дифференцирующий каскад, третий переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены к шинам источника напряжений положительной и отрицательной полярностей соответственно, а подвижный контакт — ко второму входу устройства запуска и входу дифференцирующего каскада, выход которого подключен к второму входу релейного гистерезисного элемента, четвертый переключатель, первый неподвижный контакт которого соединен с общей шиной, второй неподвижный контакт — с шиной источника напряжения положительной полярности, подвижный контакт — с третьим входом устройства запуска, четвертый вход которого подключен к второму неподвижному контакту первого переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ № 3676698, кл. 307-228, 1972.

2. К. Piess, Der Wobbel und triggerbare

Funktions generator (Teil II), «Radio Electronik Sohau», 1971, № 11, s. 660. Bild 13 (прототип1.

828198

Редактор Б. Федотов

Заказ 904/17 Изд. Ке 330 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раун скгя наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель P. Нижаметдииов

Техред Л. Куклина

Корректоры: О. Гусева и 3. Тарасова