Перестраиваемый формирователь сдвинутых по фазе гармонических колебаний

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнналнстнческнк

Республик

<»938358 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5t)M. Кл. (22) Заявлено 14.02.80 (21) 2886593/18-09

Н 03 В 27/00 с присоединением заявки Ля

3ЪеулврстееииыМ квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.06. 82. Бюллетень № 23 ае лелем изобретений и отерьпий (53) УДК 621.373..42 (088.8) Дата опубликования описания 23 06.82 (72) Авторы изобретения

Ю.M.Ìàíóêîâñêèé и А.С.Сизов

Отдел энергетической кибернетики АН Молдавской ССР (71) Заявитель (54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ СДВИНУТЫХ

ПО ФАЗЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к генерированию электрических колебаний и может быть использовано в системах управления инверторами напряжения.

Известен генератор, в котором гармонические колебания получают пу5 тем преобразования периодической последовательности импульсов пилообразной или треугольной формы, содержащий генератор прямоугольных импульсов, соединенный с интегратором, который подключен к входу функционального преобразователя треугольного напряжения в синуооидальное и к входу схемы сравнения, а выход функционального преобразователя треугольного напряжения в синусоидальное соединен с входом усилит я Г1).

Недостатком этого генератора яв- 2р ляется то, что выходное напряжение является только однофазным.

Известен также многофазный генератор гармонических колебаний, со.—

2 держащий задакеций генератор, первый интегратор, первый и второй функциональные преобразователи треугольного напряжения в синусоидальное, выходы которых подключены к входам весового инвертирующего сумматора, а выход первого интегратора подсоединен к входу первого функционально— го преобразователя треугольного напряжения в синусоидальное 12).

К недостаткам этого многофазного геиератора следует отнести узкий диапазон выходных частот.

Цель изобретения — расширение диапазона выходных частот.

Укаэанная цельиэобретения достигается тем,что в перестраиваемый формирователь сдвинутых по фазе гармонических колебаний, содержащий задакиций генератор, .первый интегратор, первый и второй функциональные преобразователи треугольного напряжения в синусоидальное, выходы которых подключены к входам весового инвертирующего сум8358

1S

2S ао

SS

3 93 матора, а выход первого интегратора подсоединен к входу первого функционального преобразователя треугольного напряжения в синусоидальное, введены последовательно соединенные источник управляющего напряжения, инвертор, управляемый формирователь сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой и второй интегратор, выход которого подключен к входу второго функционального преобразователя треугольного напряжения в синусоидальное, а задающий генератор выполнен в виде преобразователя напряжения в частоту, при этом второй вход управ-, ляемого формирователя сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, управляющий вход объединен с входом преобразователя напряжения в частоту и подключен к выходу источника управляющего напряжения, а первый и второй выходы подключены к входам соответствукицих интеграторов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема перестраиваемого формирователя сдвинутых по фазе гармонических колебаний1 на фиг. 2 — электрическая схема управляемого формирователя сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регули руемой частотой и амплитудой; на фиг. 3 — временные диаграммы работы.

Перестраиваемый формирователь сдвинутых по фазе гармонических колебаний содержит задающий генератор 1, первый интегратор 2, первый и второй функциональные преобразователи треугольного напряжения в синусоидальное 3 и 4, весовой ийвертирующий сумматор 5, источник 6 управляющего напряжения, инвертор 7, управляемый формирователь 8 сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой и второй интегратор 9.

Перестраиваемый формирователь сдви нутых по фазе гармонических колебаний работает следукнцим образом.

Управляющий сигнал Оу от источника б подается на вход задающего r енератора 1, на вход IO и через ин" вертор 7 на вход I! управляемого формирователя 8 сдвинутых по фазе прямоуголь)плх импульсов с регулируемой частотой и амплитудой. Зацавщий генератор 1 выполнен в виде преобразователя напряжения в частоту и вырабатывает короткие импульсы с частотой, прямо пропорциональной управляющему сигналу 0 и равной ьг4 вх (О где f — частота выходного синусоВЫ А идального напряжения.

Эти импульсы поступают на вход

12 управляемого формирователя 8 сдвинутьгх по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой и служат для,образования из управляющего напряжения двух

;прямоугольных сигналов с частотой следования импульсов „и сдвигом по фазе относительно друг друга на 90, которые поступают с выхода

13 на вход интегратора 2 и с выхода

14 на вход интегратора 9, где происходит преобразование в треугольные сигналы с постоянной амплитудой и частотой flub+.

Необходимым условием работы функциональных преобразователей треугольного напряжения в синусоидальное является постоянная амплитуда треугольного напряжения, которая обеспечивается благодаря тому, что амплитуда прямоугольных импульсов на входе интеграторов 2 и 9 прямо пропорциональна частоте

В функциональных преобразователях треугольного напряжения в синусоидальное иэ треугольных сигналов формируются два синусоидальных напряжения с частотой f „ и сдвигом по фазе относительно друг друга на 90О которые подаются на входы 15 и 16 весового инвертирующего сумматора, где суммируются с соответствующими весовыми коэффициентами и формируются трехфазные синусоидальные напряжения, поступакицие на выходы 17, 18 и 19.

Управляемый формирователь сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой, изображенный на фиг. 2, состоит из триггеров 20, 21 н 22 с выходами соответс1 венно 23 и 24, 25 и

26, 27 и 28, четырех ключей 29-32, с входами соответственно 33 и. 34, 35 и 36, 37 и 38, 39 и 40. Выходной сигнал задающего генератора I (фиг.301 поступает на вход 10 триггера 20, на выходах 23 и 24 которого получают два противофазных сигнала пряния вентильными преобразователями, использующими метод слежения эа эталонным сигналом, так и в измерительной технике в качестве одно- двух и трехфазного генератора. формула изобретения

5 938358 моугольной формы с частотой fyrl l (фиг. Зб и Зв), которые подают одинна вход триггера 21, а второй — на вход триггера 22.

На выходах этих триггеров получают по два противофазных сигнала с частотой

1О

Схема соединения триггеров 20, 21 и 22 представляет собой генератор прямоугольных импульсов, вырабатывающий четыре прямоугольных сигнала (фиг ° Зг, д, е и ж), которые поступают с выхода 25 на вход 34 ключа 29, с выхода 26 на вход 36 ключа 30, с выхода 27 на вход 38 ключа 31, с выхода 28 на вход 40 ключа 32. управляющий сигнал ()у от источни- 20 ка 6 поступает на входы 33 и 37 ключей 29 и 31 и через инвертор с отрицательным знаком 7 — О на вхоУ ды 35 и 39 ключей 30 и 32 и пропускается на их выходы по мере посту- 25 пления сигнала с соответствующего выхода триггеров 21 и 22. На выходах !

3 и,14 управляемого формирователя сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и ЗО .амплитудой, к которым соответственно присоединены выходы ключей 29 и

30, 31 и 32, получают два сигнала прямоугольной формы со сдвигом по о фазе относительно друг друга на 90 с амплитудой, равной управляющему сигналу UУ и частотой f „(фиг. Зз

Еых и и);

На фиг. Зк и л изображены выходные треугольные напряжения интеграторов 2 и 9, из которых формируют в функциональных преобразователях треугольного напряжения в синусоидальное 3 и 4 два синусоидалыых напряжения (фиг. Зм и н).

Перестраиваемый формирователь сдвинутых по фазе гармонических колеба- ний обеспечивает регулирование частоты выходного напряжения в широком диапазоне частот от 0,5-1000 Г ц, а также низкий коэффициент гармоник, менее 37 во всем диапазоне и может применяться в качестве эталонного генератора, как в системах управлеПерестраиваеилй формирователь сдвинутых по фазе гармонических ко" лебаний„ содержащий задающий генератор, первый интегратор, первый и второй функциональные преобразователи треугольного напряжения в синусоидальное, выходы которых подключены к входам весового инвертирующего сумматора, а выход первого интегратора подсоединен к входу первого функционального преобразователя треугольного напряжения в синусоидальное, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот, введены последовательно соединенные источник управляющего напряжения, инвертор, управляемый формирователь сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой и второй интегратор, выход которого подключен к входу второго функционального преобразователя треугольного напряжения в .синусоидальное, а задающий генератор выполнен в виде преобразователя напряжения в частоту, при этом второй вход управляемого формирователя сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и амплитудой подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, управляющий вход объединен с входом преобразователя напряжения в частоту и подключен к выходу источника управляющего напряжения, а первый и второй выходы подключены к входам соответствующих интеграторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воейков Д.Д. Конструирование низкочастотных генераторов. М,-Л., "Энергия", 1964, с. 152, 157-158.

2. Авторское свидетельство СССР

У 521638, кл. Н 02 М 1/08, 15.07.76 (прототип).