Генератор синусоидального напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 081080 (21) 2989291/18-24 ($3) Я. Куу.з

С 06 G 7/22 с присоединением заявки NЗ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий ($3) УДК 681.З (088 8) Опубликовано 07.0682. Бюллетень No 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (72) Автор изобретения

Ю.К.Рыбин

Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Ревогпоции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для получения синусоидальных напряжений стабильной амплитуды с малыми нелинейными искажениями.

Известен генератор синусоидального колебания, содержащий колебательное звено,-квадраторы, компаратор, реле, с помощью контактов которого производится коррекция амплитуды колебаний (1).

Известен также электронный генератор, содержащий колебательное звено и нелинейный элемент, периодически переключающий цепи положительной и отрицательной обратной свя зи в колебательном звене (2).

Недостаток известных генераторов — существенные нелинейные искажения выходного сигнала.

Цель изобретения †. уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала при стабилизации амплитуды.

Укаэанная цель достигается тем, что генератор синусоидального напряжения, содержащий последовательно соединенные суммирующий усилитель, первый и второй интеграторы, причем выход первого интегратора соединен через первый ключ с первым инвертирующим входом суммирующего усилителя, а через второи ключ — с неин5 вертирующим входом суммирующего усилителя, а выход второго интегратора соединен с вторым инвертирующим вхо. дом суммирующего усилителя, содержит четыре компаратора, элемент

10 ИЛИ-НЕ и элемент И, выход первого интегратора соединен с первыми входами первого и второго комнараторов, выходы которых объединены и соединены с первыми входами элементов

ИЛИ-НЕ и И, выход второго интегратора соединен с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых объединены и соединены с вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ и И, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом первого ключа, выход элемента И соединен с управляющим входом второго ключа, вторые входы первого и третьего компараторов подключены к источнику отрицательного опорного напряжения, а вторые входы второго и четвертого компараторов — к источнику положительного опорного напряжения.

На фиг. 1 представлена схема генератора1 на фиг. 2 — временные ди934497 аграммы напряжений на выходах блоков.

Генератор содержит суммирующий усилитель 1, интеграторы 2 и 3, компараторы 4 - 7, ключи 8 и 9, элемент ИЛИ-НЕ 10, элемен И Il. Позициями 12 и 13 обозначены клеммы источников опорного напряжения.

На фиг.. 1 усилитель 1 и интеграторы 2 и 3 показаны в.типовом выполнении: операционные усилители

14 — 16, интегрирующие конденсаторы

17 и 18, масштабирующие резисторы 19 — 25.

Генератор работает следующим об-. разом. 15

При возбуждении колебаний, когда их амплитуда меньше опорного уровня, с выходов комнараторов 4 - 7 снима» ются сигналы низкого уровня, соответствующие логическому нулю. Эти сигна-20 лы, пройдя через элемент ИЛИ-НЕ 10, замыкают ключ 8 в цепи положительной обратной связи, в результате чего амплитуда колебаний быстро нарас. тает. В момент достижения ею опорного уровня на выходах компараторов

4 †7 периодически в моменты, соот" ветствующие превышению амплитудой опорного уровня, появляются сигналы высокого уровня (логическая единица),>0 что приводит к уменьшению скорости нарастания амплитуды, а в момент, когда амплитуда достигает уровня

1,41 от Ооп, .на.объединенных выходах компараторов действуют прямоугольные сигналы с удвоенной частотой и скважинностью равной 2, которые через элемент ИЛИ-НЕ 10 отключают цепь положительной обратной связи. В результате дальнейшее нарастание колебаний прекращается. 40

Если по каким-.либо причинам амплитуда колебаний превысит стационарное значение, то скважинность колебаний удвоенной частоты становится больше 2, появляется сигнал на выхо- 45 де элемента И 11, который с помощью ключа 9 включает цепь. отрицательной обратной связи, что приводит к снижению амплитуды колебаний до стационарного уровня и ее стабилизации. 50

В стационарном режиме ключи 8 и 9 закрыты, следовательно, колебания имеют практически синусоидальную форму, коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения в основном55 определяется только нелинейными иска жениями интеграторов, которые могут быть сделаны пренебрежимо малыми .

Такое схемное решение обеспечивает ускорение переходных процессов, а следовательно, производительность труда, что также определяет технико-экономический эффект от использования изобретения.

Формула изобретения

Генератор синусоидального напряжения, содержащий последовательно соединенные суммирующий усилитель, первый и второй интеграторы, причем выход первого интегратора соединен через первый ключ с первым инвертирующим входом суммирующего усилителя, а через второй ключ— с наинвертирующим входом суммирую- ° щего усилителя, выход второго интегратора соединен с вторым инвертирующим входом суммирующего усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала при стабилизации амплитуды, он содержит четыре компаратора, элемент HII)I-HE u элемент И, выход первого интегратора соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выходы

-которых объединены и соединены с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ и И, выход второго интегратора соединен с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых объединены и соединены с вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ и

И-, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом первого ключа, выход элемента И соединен с управляющим входом второго ключа, вторые входы первого и третьего компараторов подключены к источнику отрицательного опорного напряжения, а вторые входы второго и четвертого компараторов - к источнику положительного опорного напряжения.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.P.

400 схем для АВМ. М., Энергия, 1978, с. 100.

2. йвторское свидетельство СССР

9 132677 кл. Н 03 В 3/02, 1960 (прототип) .