Формирователь линейно-нарастающего напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 984005

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03 ° 02.81(21) 3242639/18-21

РЦ К з

Н 03 К 4/08 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР ао. делам изобретенийи открытий (23) Приоритет

f33)3ДК 621.373 (088. 8) Опубликовано 23Л2.82. Бюллетень HP 47

Дата опубликования описания 23..12 ° 82 и г

i (72) Автор изобретения

Д.Л.Рроменко

Институт океанологии им. П.П.Ширшова (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-НАРАС 1ММЦЕГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Ъ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено к использованию, например, в устройствах контрольно-измерительной техники.

Известен управляемый генератор пилообразного напряжения, содержащий блок сброса, вход которого соединен.с потенциальйой обкладкой конденсатора, блок задания амплитуды, генератор тока, цифровой блок регулирования амплитуды и крутизны пилообразного напряжения (1 ).

Недостатком устройства является низкая, стабильность работы.., Наиболее близким по техническому решению является формирователь линейно-нарастающего напряжения, содержащий блок сброса, первый и второй входы которого подключены параллельно времяэадающему конденсатору и входу дифференциатора, выход которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого подключен ко входу ключевого элемента, источник опорного напряжения (2 1.

Недостатком устройства является сравнительно низкая точность форми-, рования выходного напряжения, от-, сутствие возможности управления амплитудой и длительностью формируемого напряжения.

Целью изобретения является повышение точности формируемого напряжения при одновременном расширении функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь линейно-нарастающего напряжения, содержащий блок сброса, первый вход которого подключен к заземленной обкладке вре-— мяэадающего конденсатора, второйк потенциальной его обкладке и входу дифференциатора, выход которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход .которого подключен ко входу клю2р чевого элемента, шину, источник опорного напри кения, введены дополнительный ключевой элемент, генератор тока, буферный блок, блок задания амплитуды, цифровой делитель

25 напряжения, вход питания которого соединен с входом питания блока задания амплитуды и.шиной источника опорного напряжения, выход — co входом дополнительного ключевого элемента, выход которого через буферный блок соединен с выходом ключево984005 го элемента и с управляющим входом генератора тока, выход которого соединен со входом дифференциатора и первым входом блока задания амплитуды, выход которого подключен к третьему входу блока сброса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключевого элемента и дополнительного ключевого элемента.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 сброса построенный на элементе 2 разряда, компараторе 3, триггере 4, времязадающий конденсатор 5, дифференциатор 6, дифференциальный усилитель

7, ключевой элемент 8, шину 9 источника опорного напряжения, дополнительный ключевой элемент 10, генератор 11 тока, буфернь1й блок 12 на резисторах 13 и 14, конденсаторе 15, блок 16 задания амплитуды на цифровом делителе 17 напряжения, компараторе 18, цифровой делитель 19 напряжения, кодовые шины 20 и 21 °

Устройство работает следующим образом.

Во время прямого хода линейнонарастающего напряжения ключевой элемент 8 открыт, а элементы 2 и 10, разрядный и клюевой, закрыты. Конденсатор 5 заряжается от генератора 11 тока. При этом на выходе дифференциатора 6 формируется напряже- ние U@, пропорциональное производной напряжения на конденсаторе 5 U . Напряжение U с выхода дифференциатора 6 поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 7, На неинвертирующий вход усилителя 7 действует напряжение Uo„ с выхода цифрового делителя 19, задаваемое кодом по.шине 20. Усилитель 7 осуществляет вычитание двух сигналов

U и Uд с последующих усилением.

Таким образом, на выходе усилителя 7 напряжение П „ равно

Пдч Поп Пд где k — коэффициент усиления усилителя 7.

Напряжение U< поступает на вход генератора 11 тока, определяя ток генератора тока, соответствующий заданному наклону формируемого напряжения U на конденсаторе. Одновременно с указанным процессом происходит заряд конденсатора 15 буферного блока 12 до напряжения Upq.

При отклонении от заданного зна- чения скорости нарастания линейнонарастающего напряжения на конденсаторе напряжение на выходе дифференциатора увеличивается или уменьшается пропорционально приращению к заданному" значению скорости нарастания напряжения U Усилитель 7 усиливает в k раз разность между

;опорным напряжением U „ и новым значением Uä, вызывая изменение тока

5 генератора 11 таким образом, что скорость нарастания, линейно-нарастающего напряжения остается постоянной.

Амплитуда линейно-нарастающего напряжения задается кодом на шинах

21. Напряжение с выхода цифрового делителя 17 напряжения поступает на неинвертирующий вход компаратора 18 блока 16 задания амплитуды. При достижении линейно-нарастающим напряжением положительной полярности уровня напряжения на выходе делителя 17 происходит срабатывание компаратора 18, сигнал с выхода которого вызывает включение триггера 4.

При этом элемент 8 закрывается, а элементы 2 и 10 открываются. Конденсатор 5 разряжается через малое сопротивление элемента 2. Быстрый разряд конденсатора 5 определяет из25 менение знака и увеличение напряжения на выходе дифференциатора 6.

Усилитель 7 входит в режим насыщения, но элемент 8 закрыт и напряжение с выхода усилителя 7 на генератор ll

30 тока не поступает. Для того, чтобы напряжение, являющееся опорным для генератора тока, не менялось за время обратного хода (разряд конденсатора 5) на вход генератора поступает

35 через ключевой элемент 10, резисторы 13 и 14 буферного блока 12 опорное напряжение с выхода цифрового делителя 19 напряжения.

При полном разряде конденсатора

4g срабатывает компаратор 3 и включает триггер 4, а также элементы 2 и 10.

Включается ключевой элемент 8 и начинается процесс заряда конденсатора 5 .

Для изменения длительности формируемого на конденсаторе 5 напряжения с сохранением наклона линейнонарастающего напряжения меняют код

HB шине 21, что приводит K изменению порога срабатывания компаратора 18.

При необходимости изменения наклона линейно-нарастающего напряжения формируют с помощью внешнего программирующего устройства на шине 20 код, определяющий новое значение опорного напряжения, которое вызывает по цепи обратной связи изменение тока генератора тока.

Таким образом, устройство позволяет программно изменять амплитуду выходного сигнала и его длительность, сохраняя при этом высокую линейность формируемого напряжения, стабильность

65 в температуре и ва времени.

984005

Формула изобретения

ВНИИПИ . Заказ 9954/73 Тираж 959 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 формирователь линейно-нарастающего напряжения, содержащий блок сброса, первый вход которого подключен к заземленной обкладке времязадающего конденсатора, второй - к потенциальной его обкладке и входу дифференциатора, выход которого соединен с инвертирующим входом дифферен- циального усилителя, выход которого подключен к входу ключевого элемента, шину источника опорного напряжения., отличающийся тем, что с целью пов ения точности фор- 15 мирования напряжения при одновременном расширении функциональных воэможностей, в него введены дополнительный ключевой элемент, генератор тока, буферный блок, блок задания амплитуды, цифровой делитель напряжения, вход питания которого соединен с входом питания блока задания амплитуды и шиной источника опорного напряжения, выход — с входом дополнительного ключевого элемента, выход которого через буферный блок соединен с выходом ключевого элемента и с управ-. ляющим входом генератора тока, выход которого соединен с входом дифференциатора и первым входом блока задания амплитуды, выход которого подключен к третьему входу блока сброса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключевого элемента и дополнительного ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 470ббб, кл. Н 03 К 4/48, 21.12.72.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 481126, кл. Н 03 К 4/08, 02.07.73.