Генератор пилообразного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцкалкстичвскни

Рвспублкк (ii) 953706 (6t ) Донолнительное н авт. свид-ву (22)Заявлено 06.01.81 (21) 3232043/18-21 (5! )М, Кл. (72) Авторы изобретения

В. П. Держа ви н и Л. Я . Шифрина (7l ) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ!

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в аналоговых вычислительных устройствах.

Известен генератор пилообразного напряжения, содержащий тактовый генератор, счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, коммутирующий триггер, выходы которого подключены к генераторам корректирующего пилообразного напряжения (1 1.

Недостатком устройства является нестабильность параметров его при регулировке длительности прямого хода. t5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор пилообразного напряжения, содержащий интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключен опера- зо ционный усилитель, вход которого через резисторы соединен с выходами первого и второго ключей, вход первого из которых через инвертирующий усилитель соединен с входом второго ключа, а выход операционного усилителя подключен к первым входам первого и второго элементов ограничения уровня, вторые входы которых соединены с соответствующими шинами источников опорных напряжений, а вы- ходы - с входами RS-триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго ключей 2).

Недостатком устройства «является невысокая линейность формируемого напряжения.

Целью изобретения является повышение линейности формируемого напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор пилообразного напряжения, содержащий интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключен операционный усилитель, вход которого через резисторы соединены с выходами первого и второго ключей, 953706 вход первого из которых соединен через инвертирующий усилитель с входом второго ключа, а выход операционного усилителя подключен к первым входам первого и второго элементов ограничения уровня, вторые входы которых соединены соответственно с шинами источников опорных напряжений,. а выходы - с входами RS-триггера, прямой и инверсный выходы которого подключе- 10 ны к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, введены преобразователь код-напряжение, .элементы ИЛИ, также элемент формирования кода. длительности прямого хода пилообразного напряжения и элемент формирования кода длительности об ратного хода пилообразного .напряжения, управляющие входы двух последних иэ которых соединены с инверсным

20 и прямым выходами RS-триггера, выходы элемента формирования кода длительности прямого хода пилообразного напряжения соединены с первыми входами элементов ИЛИ, а выходы элемента 25 формирования кода длительности обратного хода пилообразного напряжения с вторыми входами элементов ИЛИ, вы" ходы которых через преобразователь код - напряжение соединены с входом первого ключа.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит интегрирующий конденсатор 1, операционный усилитель 2, резисторы 3 и 4, ключи 5 и 6, инвертирующий усилитель 7, элемент 8 и 9 ограничения, RS-триггер 10, преобразователь 11 код-напряжение, поразрядные элементы ИЛИ 12-1, 12-2,... 4О

12 и; элемент 13 формирования кода длительности прямого хода пилообразного напряжения, элемент 14 .формирования кода длительности обратного хода пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Пилообразное напряжение, снимаемое с выхода интегратора, содержащего интегрирующий конденсатор 1, параллельно ему подключенный операционный усилитель 2 и резисторы 3 и 4, подается на первые входы элементов

8 и 9 ограничения нижнего и верхнего

55 уровней. При достижении пилообразным напряжением нижнего уровня U, т.е. при формировании точки нижнего излома пилообразного напряжения в генераторе производятся следующие действия, синхронные с моментом нижнего излома.

На выходе элемента 9 ограничения нижнего уровня формируется сигнал, устанавливающий на выходе 5 RS-триггера 10 нулевое состояние, а на выходе Q - единичное.

Логический нуль с выхода Q RS-триггера 10 устанавливает ключ 6 в замкнутое состояние, а логическая единица с выхода Q RS-триггера 10 устанавливает ключ 5 в разомкнутое состояние.

Выходной сигнал Q RS-триггера 10 поступает на управляющий вход элемента 14 формирования кода длительности обратного хода пилообразного напряжения, запрещает выдачу кода на его выход и разблокирует входы регистра вывода, разрешая тем самым смену. кода в регистре по сигналу генератора кода.

Сигнал Q поступает на управляющий вход элемента 13 формирования кода длительности прямого хода пилообразного напряжения, блокирует входы регистра вывода, запрещая тем самым смену кода в регистре по сигналу генератора кода на время прямого хода пилообразного напряжения, и разрешает выдачу кода, записанного в регистре, на его выход. Код с выхода элемента формирования кода длительности прямого хода пилообразного напряжения через элемент ИЛИ 12 поступает на входы преобразователя 11 код-напряжение и формирует на его выходе синхронно с моментом нижнего излома пилообразного напряжения ступень управляющего постоянного напряжения, пропорционального входному ко" ду .преобразователя код-напряжение, Начиная с этого момента времени, т.е. с момента нижнего излома пилообразного напряжения, устанавливается ток заряда Л+, постоянный в течение прямого хода текущего периода пилообразного напряжения, Этот ток заряжает интегрирующий конденсатор 1 и формирует на выходе операционного усилителя 2 прямой ход пилообразного напряжения. Величина тока заряда определяется величиной резистора 4 и выходным напряжением усилителя 7, представляющим собой инвертированное с постоянным коэффициентом усиления выходное напряжение преобразователя 11.

953706

При достижении пилообразным напряжением верхнего уровня, определяемого опорным напряжением, т.е. при формировании точки верхнего излома пилообразного напряжения, в генераторе производятся следующие действия, синхронные с моментом верхнего излома.

На выходе элемента 8 ограничения верхнего уровня формируется сигнал, устанавливающий RS-триггер 10 в еди- 1о ничное .состояние. Логическая единица с выхода Q RS-триггера 10 устанавливает ключ 6 в разомкнутое состояние, а логический нуль с выхода Q RS-триггера 10 устанавливает ключ 5 в замк- !5 нутое состояние.

Выходной сигнал Q RS-триггера поступает на управляющий вход элемента 13 формирования кода длительности прямого хода пилообразного напряже- 20 ния, запрещает выдачу кода на его выход и разблокирует входы регистра вывода, разрешая тем самым смену кода в ре ги ст ре по си гналу генера тора кода.

Формула изобретения прямого хода пилообразного напряжения соединены с первыми входами элемен55 хода пилообразного напряжения - с вторыми входами элементов ИЛИ, выходы которых через преобразователь

Сигнал Q поступает на управляющий вход элемента 14 формирования кода длительности обратного хода пилообразного напряжения, блокирует входы регистра вывода, запрещая тем самым смену кода. в регистре по сигналу генератора кода на время обратного хода пилообразного напряжения и разрешает выдачу кода, записанного в регистре, на его выход. Код с выхода устройства формирования кода длительности обратного хода пилообразного напряжения через элемент ИЛИ 12 поступает на входы преобразователя 11 и формирует на его выходе синхронно с моментом верхнего излома пилообразного напряжения ступень управляющего постоянного напряжения, пропорционального входному коду преобразователя 11.

Начиная с этого момента времени, т.е. с момента верхнего излома пилообразного напряжения, устанавливается ток разряда 3 постоянный в течение обратного хода текущего периода пилообразного напряжения. Этот ток заряжает интегрирующий конденcamp и формирует на выходе операционного усилителя 2 обратный ход пилообразного напряжения. Величина тока разряда определяется величиной

25 зо

4О

45 резистора 3 и выходным напряжением преобразователя 11.

Благодаря тому, что регулировка длительности прямого и обратного хода пилообразного напряжения производится путем ступенчатого изменения регулирующего напряжения синхронно с моментами излома пилообразного напряжения, в устройстве предотвращается возникновение нелинейных искажений пилообразного напряжения в процессе регулировки. Это позволяет изменять длительность прямого и обратного хода пилообразного напряжения, например, от периода к периоду по заданному закону при высокой линейности пилообразного напряжения.

Генератор пилообразного напряжения, содержащий интегрирующий конденсатор, параллельно которому подключен операционный усилитель, вход которого через резисторы соединен с выходами первого и второго ключей, вход первого иэ которых через инвертирующий усилитель соединен с входом второго ключа, а выход операционного усилителя подключен к первым входам первого и второго элементов ограниE чения уровня, вторые входы которых соединены соответственно с шинами источников опорных напряжений, а выход — с входами RS-триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности формируемого напряжения, в него введены преобразователь код-напряжение, элементы ИЛИ, элемент формирования кода длительности прямого хода пилообразного напряжения и элемент формирования кода длительности обратного хода пилообразного напряжения, управляющие входы двух последних из ко" торых соединены с инверсным и прямым выходами RS-триггера, выходы элемента формирования кода длительности тов ИЛИ, а выходы элемента формирования кода длительности обратного

953706

ВамИ

Составитель А. Горбачев

Редактор P. Цицика Техред Ж. Кастелевич Корректор Г ° Огар

Тираж 959 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6292/80

Филиал IlIlll "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4 код-напряжение соединены с входом первого ключа.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 327582, кл. Н 03 К 4/50, 30.07.72.

2. Патент США 11 3835402, кл. 328-181, 21.07.74.