Генератор пилообразного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 23.01.81 (21) 3272139/18 21 (51)5L. Кд.

Н 03 fC 4/08 с присоединением заявки ¹

3Ьеуааротвеиый комитет

СССР ио делам . иэобретеиий и открытий (23) П риоритет

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень № 45 (53) УДК 621.374 (088.8) Дата опубликования описания 09.12.82 (72) .Авторы изобретения

Н.А. Тесленко и Г.А. Недбрй

Е (7l) Заявитель, (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для испольэова«. ння, например, в измерительных и пре» образовательных устройствах.

Известен генератор пилообразного напряжения, содержащий интегрирующий операционный усилитель, выход которого подключен к входу компаратора, реэио» тор, управляемый ключ 313.

Недостатком устройства является пнз- 1В кая стабильность его работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор пилообразного напряжения, содержащий первый операционный усилитель, выход которого через конденсатор соединен с

его инвертирующим входом, который соединен с первым выводом первого резис тора, н через второй резистор - с общей шиной устройства, неинвертирующий вход ао через третий резистор соединен с общей шиной устройства, а выход операционного, усилителя соединен с неинвертнрующнм входом второго операционного усилйтеля, инвертируюцяй вход которого подключен к среднему выводу делителя напряжения, а через первый ключ соединен с общей, шиной устройства, управляющий вход первого ключа, подключен к выходу вто рого операционного усилителя, первый крайний вывод делителя напряжения сое динен с выходом источника напряжения f23.

Недостатком устройства является низкая стабильность работы.

Uetn изобретения - повышение стабильности работы устройства.

Поставленная пель достигается тем, чтo в генератор пилообразного напряжьния,,содержащий первый операционный усилитель, выход которого через конденсатор соединен с его инвертирующим входом, который соединен с первым выводом цервого резистора непосредственно и ч . рез второй резистор - с обшей шиной

I устройства, неинвертирующий вход через третий резистор соединен с общей шиной устройства, выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, инвартирующий вход которого подключен к среднему выводу делителя напряжения, а через первый ключ соединен с общей шиной устройства, управляющий вход первого, ключа подключен к выходу второго операционного усвйителя, первый крайний 10 вывод делителя напряжения соединен с выходом источника напряжения, введен дополнительный ключ, включенный между, вторым выводом первого резистора и выходом источника напряжения, управляю- % щий вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, причем второй крайний вывод делителя напряжения соединен с неинвертирующим входом первого onepawoaHoro усилителя. 20

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая cxeMa устройства; 1:а фнг.2 эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит первый операцион ный усилитель 1, конденсатор 2, первый, 2s второй и третий резисторы 3 - 5, второй операционный усилитель 6, делитель напряжения на резисторах 7 - 9, первый ключ 10, источник 11 напряжения, Второй ключ 1 2э зе

У ройство работает следующим обре»

Зоме

В момент времени 4 (фиг.2а) ключи

10, 12 зийкнуты, на инвертирующем входе усилителя 6 имеется нижний пороговый уровень 0> *О, положительное напряжение на неинвертирующем входе уси лителя 6, совпадающее с напряжением на выходе усилителя 1, уменьшается, а на выходе усилителя 6 имеется максимальное положительное напряжение U (фнг.

2б), поддерживающее ключи 0 и 12 В замкнутом состоянии.

В момент времени t „напряжение на выходе операционного усилителя 1 достигает нижнего -порогового уровня ОН. При этом на выходе усилителя 6 скачкообразно устанавливается отрицательное на пряжение 0 (фиг. 2б), что приводит к, раэмыканню ключей 10 н 12.

В результате размыкання ключы 10 при выполнении условия

Вх 9 8 3 где Рзх - сннфазное Входное сопротивление усилителя 6;

И

Ра, Рэ, Я. — сопротивления резисторов 8, 9,3 на имвертирутощем входе усилителя 6 и 4 скачкообразно устанавливается верхний цороговый уровень

"в "3 о

B о Q„@R +я где Eo - напряжение источника ll напряжения, 81 - сопротивление резистора 7.

В результате раэмыкання ключа 12 конденсатор 2 заряжается постоянным

% ОКОМ

Ф

Ео

4 Е З) где И„- сопротивление резистора 4, протекающим В направлении От правого вывода конденсатора 2 к левому (фиг.l).

В процессе заряда конденсатора 2 током формируется фронт нарастания пилообраэногО импульса g p, который закан» чнвается в момент времени 4 (фиг. 2a).

В этот момент напряжение на выходе операционного усилителя 1 достигает верх него порогоВого уровня 0B ° При этОм на выходе .усилителя 6 скачкообразно. устанавливается максимальное положительwe напряжение 0++, что приводит к замыканию ключей 1 0 и 1 2.

В результате замыкания ключа 10 на инвертирующем входе усилителя 6 схсачкообразно устанавливается нижний пороговый уровень 0н.

В результате замыкания ключа 12, . при выполнении условия

Й + Р

Р Р4 где R - сопротивлени резнстора З, конденсатор 2 перезаряжается постоянным током

E,)(p + )и -я

4 3(ч 8+ 5 протекающим в направлении, протнвопо» ложном направлению тока „.

В процессе переэаряда конденсатора, 2 током 12 формируется фронт спада пилообразного импульса 4 который заканчивается в момент времени (фиг. 2а), после чего пропессы в генераторе пилообразного напряжения повторяются. длительности фронтов нарастания н спааа пнлообразннк импульсов on-. ределяются слеауюшнми выражениями:

"-С R 1+ — i (1) н Р +

Ra ° и . в (2)

«С й4 где С - емкость юнденсатора 2.

Длительности ц р и to„ís зависят 30 от напряжения источника 11 напряжения и выходного напряжения усилителя 6, что позволяет в предлагаемом генераторе пкнообразного напряжения получить более высокую стабильность фронтов пилообраз И ных импульсов.

Формула изобретения

ЗЕ

Генератор пилообразного напряжения, содержащий первый операционный усилитель, выход которого через конденсаторсоединен с его инвертирующим входом, который соединен с первым выводом пер- И вого резистора непосредственно и через второй резистор с общей шиной устройersa,. неинвертируимиий вход через тре тий резистор соединен с общей шиной уст82 6 ройства, выход первого операционного усилителя eoeawes c неинвертирующим. входом второго операционного усилителя, июертирующий вход которого подключен к среднему выводу делителя напряжения, а через первый ключ соединен с общей шиной устройства,. управляющий вход первого ключа подклмяен к выходу второго

:операционного усилителя, первый крайний. повод делителя напряжения соединен с выходом источника напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью по

:вышения стабильности работы устройства, в него введен дополнительный ключ, включенный между вторым выводом первого резистора и исходом источника напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, цричвм второй крайне вывод делителя напряжения соединен с неинвертируюяаж входом первого операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Грэм Дж и др. Проектирование н прюленвние операционных усвтителей. М., Мир", 1974, с. 411, фиг. 10.9.

2. Заявка Японии % 50-27710, кл. /98/5/ 822, 1975, 09.09.75.

980262

Составитель А. «Горбачев

Редактор А. Ворсвич Техред М.Коштура Корректор А. Дзятко

Заказ 9380/47 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113036, Москиа, Ж-ЗВ, Раушскаа иаб., д. 4/8

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4