Генератор пилообразного напряжения
Патент 1138932
Авторы
Классы МПК
Генератор пилообразного напряжения
Иллюстрации
Реферат
ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий первый конденсатор , параллельно которому подключен первый управляемый ключ, второй конденсатор , параллельно которому подключен второй управляемый ключ, управляющие входы первого и второго управляемых ключей подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, зарядный резистор, первый вывод которого соединен с шиной управления, а второй вывод - с входом первого управляемого ключа, отличающий с я тем, что, с целью повышения линейности формируемого напряжения, при одновременном снижении времени обратного хода, в него введены операционный усилитель, третий и четвертый управляемые ключи, вьглод каждого из которых соединен с выходом операционного усилителя, подключенным . к выходной шине устройства, а вход соответственно с выходами первого и второго управляемых ключей, управляющий вход третьего управляемого (Л ключа соединен с вторым выходом блока управления, а четвертого упс равляемого ключа - с первым выходом блока управления, причем второй вывод зарядного резистора соединен с входом операционного усилителя и входом второго управляемого ключа. &9 00 ;0 со
СО!03 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК .
„„SU„, 1 8932
4(51) Н 03 К 4 48
Ф
В. - --: "
ы ы
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3513186/24-21 (22) 1!. 11. 82 (46) 07. 02. 85. Бюл. 1! 5 (72) 10.A. Пасынков, В.Г. Кузнецов и Б.О. Григоркин (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621. 374 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР !! 729828, кл. -П 03 К 4/48, 25.04.80.
2. Прянишников В.А. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока. 1976, с. 137, рис. 32 (прототип ). (54) (57) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАП—
РЯЖЕНИЯ, содержащий первый конденсатор, параллельно которому подключен первый управляемый ключ, второй конденсатор, параллельно которому подключен второй управляемый ключ, управляющие входы первого и второго управляемых ключей подключены соот— ветственно к первому и второму вы1 ходам блока управления, зарядный резистор, первый вывод которого соединен с шиной управления, а второй вывод — с входом первого управляемого ключа, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения линейности формируемого напряжения, при одновременном снижении времени обратного хода, в него введены операционный усилитель, третий и четвертый управляемые ключи, выход каждого из которых соединен с выходом операционного усилителя, подключенным . к выходной шине устройства, а вход— соответственно с выходами первого и второго управляемых ключей, управляющий вход третьего управляемого ключа соединен с вторым выходом блока управления, а четвертого управляемого ключа — с первым выходом блока управления, причем второй вывод зарядного резистора соединен с входом операционного усилителя и входом второго управляемого ключа.
1 1!389
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измери тельной техники.
Известен генератор пилообразного напряжения, содержащий два конденсатора, два резистора, четыре ключа и блок управления 1 13.
Недостатком устройства является его низкая линейность. ° 10
Наиболее близким к изобретению техническим решением является генера -. тор пилообразного напряжения, содержащий первый конденсатор, параллельно которому подключен первый управляемый ключ, второй конденсатор, параллельно которому подключен второй управляемый ключ, управляющие входы первого и второго управляемых ключей подключены соответственно к первому и второму выходам блока управле п я, зарядный резистор, первый вывод которого соединен с шиной управления, а второй вывод — с входом первого управляемого ключа, второй .зарядный резистор, включенный между шиной управления и входом второго управляемого ключа f2).
Недостатками известного устройства являются низкая линейность фор30 мируемого напряжения и большое .время обратного хода.
Цель изобретения — повышение линейности формируемого напряжения при одновременном снижении времени обратного хода.
Поставленная цель достигается тем, что в генератор пилообразного нап. ряжения, содержащий первый конденсатор, параллельно которому подключен первый управляемый ключ, второй конденсатор, параллельно которому подключен второй управляемый ключ, управляющие входы первого и второго управляемых ключей подключены соответственно к первому и второму выхо- 45 дам блока управления, зарядный резистор, первый вывод которого соединен с шиной управления, а второй вывод— с входом первого управляемого ключа, введены операционный усилитель, третий и четвертый управляемые ключи, выход каждого иЗ которых соединен с выходом операционного усилителя, подключенным к выходной шине устройства, а вход — соответственно с выходами первого и второго управляемых ключей, управляющий вход третьего управляемого ключа соединен с вторым
32 2 выходом блока управления, а четвертого управляемого ключа — с первым выходом блока управления, причем второй вывод зарядного резистора соединен с входом операционного усилителя и входом второго управляемого ключа..
На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие его работу.
Генератор содержит первый конденсатор 1, параллельно которому подключен первый управляемый ключ 2, вто- рой конденсатор 3, параллельно которому подключен второй управляемый ключ 4, управляющие входы первого и второго управляемых ключей подключены соответственно к первому и второму выходам блока 5 управления, зарядный резистор 6, первый вывод кото. рого соединен с шиной управления, а второй вывод — с входом первого управляемого ключа 2, операционный усилитель 7, третий и четвертый управляемые ключи 8 и 9, выходы которых соединены с выходом операционного усилителя 7, а входы — соответственно с выходами первого и второго управляемых ключей 2 и 4, управГ яющие входы третьего управляемого
I ключа 8 соединены с вторым выходом блока 5 управления, а четвертого управляемого ключа 9 — с первым выходом блока управления, второй вывод зарядного резистора 6 соединен с входами операционного усилителя 7 и второго управляемого ключа 4, устройство содержит также шину 10 управления и выходную шину 11.
Устройство работает следующим образом.
Блок. 5 управления может быть выполнен, например, в виде тактового генератора с подключенным к его выходу счетным триггером или в виде автоколебательного симметричного мультивибратора и т.д.
Допустим, в момент времени Ф на втором выходе блока 5 присутствует постоянное напряжение U, (фиг.2а), тогда ключи 9 и 2 открыты, а ключи
4 и 8 закрыты, потому что на первом выходе имеется напряжение U, равное нулю (фиг. 2б1. Между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 7 подключен конденса-! тор 3, который заряжается током
Ig от -Е„(фиг, 26)через R@ по второму закону Кирхгоффа
-Е,=IR Rg+Usx r где UI, напряжение на входных зажимах усилителя 7..
Напряжение на конденсаторе 3 рав но pasности напряжений на обкладках конденсатора относительно корпуса сь =U ех s-11вых=(1+К)11вх эi.: г йь(х эх y где У,„., — напряжение:на выходе уси лителя 7, К вЂ” коэффициент усиления усилителя 7 (К- )
Отсюда
Дсу»
Вх g 1+К
Так как входная цепь усилителя 7 потребляет пренебрежимо малый ток, то т=т . =т =С, иC ь ь dh
Следовательно с с
О" 6 6 С1 )+К с!ц
-Ео (1+1 1=(1+<) RgC6 с! + "с(+2
Для пассивной интегрирующей
НС-цепи по закону Кирхгоффа о.ис
Eg Н6С.ь + с()
1138932
Следовательно, у предлагаемого устройства постоянная времени в (1+К) раз больше, чем у цепи, непосредственно образованной резистором и конденсатором, поэтому в (!+К) раз больше интервал времени, в течение которого осуществляется линейное интегрирование.
В этот же момент времени происходит разряд конденсатора 1 через сопротивление замкнутого ключа 2 (фиг. 2 ь).
Однако на выходе устройства формируется линейное напряжение U за
Вых счет заряда конденсатора 3, так как сопротивление разомкнутого ключа 8 велико и влиянием конденсатора 1, отключенного от схемы, можно пренебречь. В момент времени t> на выходе .блока 5 появляется напряжение, рав ное нулю. Ключи 2 и 9 закрываются, а ключи 4 и 8 открываются. Конденсатор 3 отключается от схемы и разряжается через ключ 4; вместо него к схеме подключается незаряженный конденсатор 1 (фиг. 2d)
Суммарное напряжение на выходе уст ройства приведено на фиг. 2е.
Таким образом, изобретение обеспечивает повышение линейности формиру емого напряжения и снижение времени обратного хода. раж 872 Подписное род, улЖроехтная, 4