Управляемый автогенератор

Управляемый автогенератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УПРАВЛЯЕМЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР , содержащий последовательно. соединенны .е . дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звенья; при этом выход дифференцнальногооперационного усилителя полключен также через цепь частотоиезависнмой ovрицательной обратной связи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя и через цепь, состоящую из последовательносоединенны.х измерительного моста с управляющим преобразователем сопротивления в частоту и усилителя. - к управляющему входу второго активного фазового RC-звена, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны характеристики управления и уменьшения паразитной амплитудной модуляции, между выходом второго активного фазового RC-звена и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя введен резистивный сумматор, а усилитель снабжен допол-. § ннтельным противофазным выходом, который подключен к управляю,щему входу пер (О вого активного фазового RCi3BeHa и к другому входу резистивного сумматора. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) Н 03 В 5/20; Н 03 (. 7/ 0 ъ цц м

<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /.:;

Н ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /.,1 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДелАм изОБРЕтений и ОтнРытий (21) 3467485/18-09, (22) 07.07.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) В. С. Григорьев и Б. К. Горбанев (71) Таганрогский радиотехнйческий институт им. В. Д. Калмыкова (53) 621.373. 42 (088.8) (56) 1. Гигорьев В.-С. Перестраиваемый

RC-генератор с интегратором и дифференциатором. — «Изв. высш. учеб. заведений.

Приборостроение», том XVIII, 1975, № 8, с. 94 — 98.

2, Цифровые электроизмерительные приборы. Под ред. В; М. Шляндина. М., «Энергия», 1972, с. 56 — 58 (прототип). (54).(57) УПРАВЛЯЕМЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР, содержащий последовательно соединенные, дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звенья; прн этом выход дифферен„„Я0„„1075364 А циального операционного усилителя подключен также через цепь частотонезависнмой о;рицательной обратной связи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя и через цепь, состоящую из последовательно соединенных измерительного моста с управляющим преобразователем сопротивления в частоту и усилителя, — к управляющему входу второго активного фазового RC-saevа, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны характеристики управления и уменьшения паразитной амплитудной модуляции, между выходом второго активного фазового RC-звена и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя введен резистивный сумматор, а усилитель снабжен дополнительным противофазным выходом, который подключен к управляющему входу первого активного фазового КС1звена и к другому входу резистивного сумматора.

1075364

20 тату

40

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для генерации гармонических колебаний низких частот и может быть использовано в системах телемеханики, связи и измерительной технике.

Известен упра вляемый а втогенератор, содержаший дифференциальный операционный усилитель, охваченный многопетлевой обратной связью через цепь отрицательной обратной связи, через цепь управления, а также через селективную цепь, состоящую из параллельно соединенных первого и второго активных фазовых RC-цепей, нагруженных на резистивный сумматор, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилителя. (1).

Однако управляемый автогенератор имеет малую крутизну характеристики управления.

Наиболее близким к изобретению является управляемый автогенератор, содержащий последовательно соединенные дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые КС-звенья„при этом выход дифференциального операционного усилителя подключен также через цепь частотонеэависимой отрицательной обратной .. связи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя и через цепь, состоящую из последовательно соединенных измерительного моста с управляюшфм преобразователем сопротивления в частоту и усилителя, — к управляющему входу второго активного фазового RC-звена -(2).

Однако известный управляемый автогенератор обладает недостаточно высокой крутизной характеристики управления и значительной паразитной амплитудной модуляцией.

Цель изобретения —.; увеличение крутизны характеристики управления и уменьшение паразитной амплитудной модуляции.

Цель достигается тем, что в управляемый автогенератор, содержащий последовательно соединенные дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звенья, при этом выход дифференциального операционного усилителя подключен также через цепь частотонезависи мой отрицательной обратной связи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя и через цепь, состоящую из последова ельно соединенных измерительного моста с управляющим преобразователем сопротивления в частоту и усилителя, — к управляющему входу второго активного фазового RC-звена, между выходом второго активного фазового RC-звена и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя введен резистивный сумматор, а усилитель снабжен дополнительным противофаэным выходом, который подключен к управляющему входу пер2 ваго активного фазового RC-звена и к другому входу реэистивного сумматора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема управляемого автогенератора.

Управляемый автогенератор содержит дифференциальный операционный усилитель

1, первое и второе активные фазовые RCзвенья 2 и 3, цепь 4 частотонезависимой отрицательной обратной связи, измерительный мост 5 с управляющим преобразователем сопротивления в частоту, усилитель 6 и резистивный сумматор 7, при этом первое активное фазовое RC-звено 2 содержит конденсатор 8 и резистор 9, второе активное фазовое RC-звено 3 содержит конденсатор 10 и резистор 11, цепь 4 частотонезависимой отрицательной обратнбй связи состоит из резисторов 12 и 13, резистивный сумматор 7 состоит из резисторов 14 и 15, измерительный мост 5 с управляющим преобразователем сопротивления в частоту содержит резисторы 16 — 19, один из которых, например резистор 17,выполняет функцию управляющего преобразователя сопротивления в часУправляемый автогенератор работает следующим образом.

При балансе измерительного моста 5, т.е. . гри равенстве сопротивлений резисторов

16 — 19, частота генерации определяется постоянными времени активных фазовых

RC-звеньев 2 и 3

0 --г — — и где,=С R и Г, = фР— постоянные времени активных фазовых RCзвеньев 2 и 3;

R < 8 R сопротивления резисторов 9 и ll;

С иС„ - емкости конденсаторов 8 и 10.

Если сопротивление одного из резисторов 16 — 19, например резистора 17, измерительного моста 5 получает относительное изменение, то измерительный мост 5 разбалансируется и на его выходе появляется напряжение, которое после усиления усилителем 6 подается с.его неинвертируюшего выхода на управляющий вход второго активного фазового RC-звена 3, а с его инвертируюшего вы-хода — на управляющий вход первого активного фазового RC-звена 2 и на второй вход резйстивного сумматора 7. Действие напряжения разбаланса приводит к эквивалентному изменению постоянных времени 1; и Г активных фазовых RC-звеньев 2 и 3, что изМеняет частоту генерации по закону

1075364 где д 1 !и/R r — относительное изменение сопротивления резистора !7;

К,иИ вЂ” коэффициенты передачи усилителя 6 по инвертирующему и неинвертирующему выходам.

При Кг — — ЗКг и 11« г частота генерации изменяется по линейному закону f„ fo(l ++

+ K,gR) в зависимости от относительного изменения сопротивления резистора 17.

Крутизна характеристики управления определяется выражейием

S =SfyR = K,, из которого следует, что крутизна пропорциональна коэффициенту К, и при К, Ф 1 крутизна S»1.

Погрешность от нелинейности характеристики управления.ке превышает 1 /О при относительном изменении частоты генерации на 30 /о..

В процессе управления частотой генерации баланс амплитуд не должен нарушаться.

Если в схему управляемого автогенерато° ра между выходом второго активного фазового RC-звена 3 и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя 1 не включить резистивный сумматор 7, то для условия баланса амплитуд получаем

1+ R (K+Kг1 «О И)

7г +%1 !!а+" а где R, и !!,г — сопротивления резисторов 12 и 13.

С учетом условия линейности характеристики управления (Кг= ЗК, и Г, = 4) для баланса амплитуд получаем выражение

1+- 2К,дК г = О, (4)

Я11 Во откуда видно, что в процессе управления частотой из-за изменения величины d R условие баланса амплитуд нарушается, следствием чего является некоторый уровень паразитной амплитудной модуляции.

Включение в схему управляемого автогенератора резистивного сумматора 7 приводит к следующему условию баланса амплитуд (с учетом условия линейности характеристики управления): (1 + 2К1бК) К„! !

R<5

О где К,, !! +Я

Kci !ги.аю

Таким образом, технико-экономический эффект управляемого автогенератора заключается в увеличении крутизны характеристиЗ0 ки управления и уменьшении паразитнои амплитудной модуляции. Кроме того, расширены его функциональные возможности и он может быть использован для построения частбтно-модулированного RC-генератора с электронным управлением частотой генерации одним элементом, если в качестве одного из резисторов измерительного моста использовать сопротивления канала полевого транзистора для преобразования малых относительных изменений сопротивлений в частоту, К, и К,г — коэффициенты передачи резистивного сумматора 7 по

его первому и второму входам;

R и R — сопротивления резисторов

14 и 15.

Из анализа управления (5) следует, что при соотношении K, = 4К„условие баланса амплитуд не зависит от величины 6 R и, 20 следовательно, паразитная амплитудная модулnlLHЯ отсутствует.

Так как резистивный сумматор 7 пассивный, т.е. Кс1 + Кгг —— 1, то из соотношения

К„= 4К„следует, что К,, = 1/5, К„== 4/5 и условие баланса амплитуд принима25 ет вид — г —,— !! ! г г 1!

075364

Составитель Н. Матвненко

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 240/47 Тираж 86t. Г!офисное

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР яо делам нэобретеннй н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская ивб., д. 45

Фнлнал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4