Функциональный генератор

 

Союз Советски и

Социапмстическиа республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н905828 (61) Дополнительное к авт. свиа-ву(22)Заявлено 23.05.80 (21) 2928397/18-24 с присоединением заявки №(23)приоритетОпубликовано 15.02,82. Бюллетень №6

Дата опубликования описания 15.02.82 (54 ) М Кл.

G 06 G 7/26

Госуйарстееиныи комитет

СССР ло делам изабретеиий и открытий (5З) УДК 681. 335 (088.8) 1 I

В.Л.Большаков, А.А.Сергеев.и В.В.шнайдер

1 (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина элек отехнический институт связи им.В.И.Ульянова (Ленина) (71) Заявитель

{54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к вычислительной технике, связанной с одновременным генерированием электрических сигналов треугольной, прямоуголь ной и синусоидальной форм как в непрерывном режиме, так и в режиме внешнего запуска, и может использоваться как источник испытательных сигналов при исследовании широкого класса автоматических и радиотехнических систем и их моделей, для формирования частотных кодов и различных импульсных последовательностей.

Известен функциональный генератор„ в котором для обеспечения режима внешнего запуска используется блокирующий усилитель, управляемый с помощью логической схемы. Этот генератор содержит интегратор, релейный элемент, переключатель, блок управления частотой, функциональный преобразователь, потенциометр уровня запуска-остановки, блокирующий усилитель, диод, компаратор, блок запуска, переключатель режимов работы, масштабные резисторы Я .

Недостатком этого генератора является ограниченность рабочего диа"пазона задания уровней запуска — ос-3 тановки колебаний.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является генератор, содержащий интегрирующее устройство, репейный гистерезисный

10 элемент, электронный переключатель, блок управления частотой, парафазные выходы которого соединены с электрон ным переключателем, функциональный преобразователь, подключенный к выходу интегрирующего устройства, блокирующий усилитель, ко входу которого подключены первый и второй масштабные резисторы, два последователь-. но включенных диода, у которых общая точка подключена ко входу интегрирующего устройства, а крайние выводы через первый переключатель соединены с выходом блокирующего усилите.905820 ля, дифференцирующая схема, выход которой соединен со входом релейного гистереэисного элемента, а вход через второй переключатель с разнополярными источниками питания, первый потенциометр уровня запуска-остановки, включенный между разнополярными источниками питания и переключатель режимов работы. Указанный генератор предназначен для получения колебаний треугольной, прямоугольной и синусоидальной форм как в непрерывном режиме„ так и в режиме внешнего запуска, при котором возможна генерация отдельного импульса или ограниченного числа импульсов с заданным уровнем запуска-остановки колебаний (21.

Однако данный генератор не -osaoляет получать участки линейно-нарастающего или линейно-убывающего напряжения между заданными уровнями запуска-остановки колебаний. Этот недостаток ограничивает возможность применения известного устройства, то в качестве источника управляющего напряжения в генераторах с линейной разверткой частоты колебаний.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования пилообразного напряжения между заданными уровнями запуска и остановки колебаний.

Указанная цель достигается тем, что в функциональный генератор, содержащий последовательно соединенные блок управления частотой, вход которого является входом генератора, электронный переключатель, интегратор и релейный гистереэисный элемент, выхоц которого является первым выходом генератора, функциональный преобразователь, подключенный к выходу интегратора, являющемуся вторым выходом генератора, выход функциональ" ного преобразователя является третьим выходом генератора, блокирующий усилитель, вход которого через первый и второй масштабные резисторы соединен соответственно с выходами интегратора и переключателя режимов, два разделительных диода, первые выводы которых подключены ко входу интегратора, а вторые выводы через пер" вый переключатель соединены с выходом блокирующего усилителя, дифференцирующий элемент, вход которого через второй переключатель соединен с pe3" нополярными входами питания генератора и первым потенциометром, а выход подключен ко второму входу релейного гистерезисного элемента, введены второй потенциометр, суммирующий усилитель, три переключателя, третий и четвертый масштабные резисторы и инвертор, вход которого подключен к выходу второго переключателя, а выход через третий переключатель соединен с одним из входов переключателя режимов, другой вход которого подключен к шине нулевого потенциала, пер,вый вход суммирующего усилителя сое-! динен с выходом четвертого переклю! чателя и через третий масштабный ре зистор — с выходом блокирующего усилителя, второй вход суммирующего усилителя подключен к выходу пятого переключателя, причем входы четвертого и пятого переключателей соединены

1с выходами первого и второго потенциометров, второй потенциометр включен между выходом первого потенциометра и плюсовым входом питания генератора, а выход суммирующего усилителя через четвертый масштабный резистор подключен к общему выводу третьего переключателя и переключателя режимов.

На фиг.1 изображена функциональная схема генератора; на фиг,2временнь:е диаграммы работы отдельных узлов генератора, функциональный генератор содержит замкнутый контур из последовательно включенных интегратора 1„ релейного гистерезисного элемента 2, переключателя 3, который соединен с парафаэными выходами блока управления частотой 4. К выходу интегратора подключен функциональный преобразо° ватель g. Ко входу блокирующего усилителя 6 подключены масштабные резисторы -9. Ко входу интегратора подсоединены разделительные диоды

10 и 11. Выход дифференцирующего элемента 12 подключен ко входу релейного гистерезисного элемента 2. Между разнополярными входами питания

1 и 1Й включен первый потенциометр

1 уровня запуска-остановки, выход которого соединен с одним из выводов второго потенциометра 16 уровня запуска-остановки, Один из входов переключателя режимов 17 соединен с шиной нулевого потенциала, второй через четвертый масштабный резистор

18 соединен с выходом суммирующего усилителя 19. Ко входу дифференцирующего элемента подключен, вход инвер90 тора 20. В состав генератора входят синхронно коммутируемые первый 21, второй 22, четвертый 23, пятый 24 переключатели, а также третий переключатель 25.

Функциональный генератор работае1 следующим образом.

До включения генератора переключатель режимов 17 устанавливается в нижнее положение,что соответствует режиму "Подготовка". Знак произвольной формируемого в дальнейшем пилообразного напряжения устанавливается переключателями 21-24, причем, при нахождении этих переключателей в верхнем положении производная пилообразного сигнала отрицательная, а при нахождении в нижнем положении положительная.

Работа генератора при нахождении переключателей 21-24 в нижнем положении.

При включении генератора ко входу

О дифференцирующего элемента 12 через ,переключатель 22 прикладывается на1пряжение положительной полярности со входа питания 14. В результате на выходе дифференцирующего элемента 12 появляется установочный импульс, подаваемый на вход релейного гистерезисного элемента 2 и устанавливающий релейный гистерезисный элемент в заданное состояние. Этому состоянию соответствует положение электронного переключателя 3 (фиг.l) °

При включении генератора через переключатель 23 к масштабному резистору 9 прикладывается напряжение с движка первого потенциометра 15 уровня запуска-остановки U =U,z (фиг.2). Это напряжение вместе с напряжением на выходе интегратора 1 определяет потенциал на входе блокирующего усилителя 6. В случае, если напряжение U1 на выходе интегратора

1 в момент включения генератора превышает уровень запуска, т.е. U > -О,» то, напряжение на выходе блокирующего усилителя ЬЬ оказывается положительным, и выходное напряжение положительной полярности блокирующего усилителя открывает диод 11. В результате за время Ьg (фиг.2 ) происходит формированная установка уров. ня запуска разностным током из блокирующего усилителя 6 и с выхода блока управления частотой 3. В случае, если напряжение на выходе интегратора 1

5820

6 ниже уровня запуска (U< с-Uq» ), то на входе блокирующего усилителя напряжение U оказывается отрицательным, диод 11 оказывается смещенным в обратном направлении, и установка уровня - U =U<< осуществляется током поступающим через электронный переключатель 3 на вход интегратора

1. По достижении напряжением Оз уроаня -U » в замкнутом контуре, образо-, ванном интегратором 1, блокирующим усилителем 6 и диодом 11, устанавливается динамическое равновесие, характеризующееся неизменностью потенциала — U =U =U4» .

5 о

Режим формирования одиночного пилообразного импульса с выхода интегратора 1 устанавливается при нахождении переключателя 25 в нижнем положении в результате переключения пе реключателя режимов 17 в верхнее положение. При этом к масштабному резистору 8 через переключатель 17 с выхода суммирующего усилителя 19 через резистор 10 прикладывается напряжение -Q =U<< ††-111» . В результате нарушенное динамическое равновесие в контуре, образованном интегратором

1, блокирующим усилителем 6 и диодом

11, восстанавливается по достижению напряжением на выходе интегрирующего устройства 1 уровня Ц =-U<+

При переключении переключателей

21-24 в момент t в верхнее положение ко входу дифференцирующего элемента 12 через переключатель 22 прикладывается напряжение отрицательной полярности со входа питания 13. Ус4, тановочный импульс с выхода дифференцирующего элемента 6 устанавливает релейный гис1ерезисный элемент 2 в противоположное положение по сравнению с первоначальным, а переключаю45 щий контакт переключателя 3 в нижнее положение. Одновременно с выходом блокирующего усилителя 6 через переключатель 21 подсоединяется катс ц диода 10. В момент < происходит также смена напряжений, прикладываемых

50 к масштабным резисторам 8 и 9. В результате s промежутке времени от до напряжение на входе блокирующего усилителя 6 положительно. Это обуславливает запирание диода 10 положительным выходным потенциалом усилителя 6, и на вход интегратора

l поступает ток +(через электронный переключатель 3 с выхода блока уп9 .905828 переключателя и переключателя режимов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У. 650221, кл. H 03 К 4/08, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2795447, кл. G 06 G 7/26, 1979 °,1

"1

5у З

Составитель С,Белан

Редактор $1.Повхан Техред И.Гайду Корректор / . Ференц

Заказ 36 /6 Тираж 31 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 03, Москва, Ж-3, Раушская наб... д.4/5

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