Двухфазный перестраиваемый генератор
Патент 1140221
Авторы
Классы МПК
Двухфазный перестраиваемый генератор
Иллюстрации
Реферат
ДВУХФАЗНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий последователь-, но соединенные первьй и второй регулируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выкод которого подключен к входу первого регулируемого активного фазовращателя , при этом каждьм регулируемый активный фазовращатель содержит операционный усилитель и Г-образное RC -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронноуправляемым сопротивлением, которьй подключен параллельно неинвертирукщему входу операционного усилителя, источник управляющего напряжения и последовательно соединенные источник опорного напряжения, первьйблок сравнения и первьй усилитель, выход которого подключен к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного RC -звена первого регулируемого активного фазовращателя, о т л и ч аю и с я тем, что, с целью повышения стабильности фазового сдвига выходных колебаний при перестройке частоты, в него введены парвьй и второй преобразователи напряжения в ток, входы которых подключены к выходу источника управляющего напряжения , при этом выход первого преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя первого регулиi руемого активногофазовращателя и к другому входу первого блока сравне (Л ния, а выход-второго преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирукядему входу операционного усилителя второго, регулируемого активного фазовращателя и через введенные последовательно соединенные второй блок сравнения и второй усилитель - . к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением to to Г-образного RC-звена второго регули .руемого активного фазовращателя, а выход источника опорного напряжения подключен также к другому входу второго блока сравнения, при этом каждый элемент с электронно-управляемым сопротивлинием вьшолнен в виде элемента управляемого по току.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
Н 03 В 27
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕ
М. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3557792/24-09 (22) 23.02.83 (46) 15.02.85 Бюл. Ф 6 (72) Э.И.Павлюк, М.В.Наконечный и В.И.Нечепоренко (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (53) 621.373.42(088.8) (56) 1. Грэм Дж. и др. Проектирование и применение операционных усилителей. М., "Мир", 1974, с. 417-420.
2. Патент США Ф 3289102, кл.331109, 1966 (прототип). (54)(57) ДВУХФАЗНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕИЫЙ
ГЕНЕРАТОР, содержащий последователь-. но соединенные первый и второй регулируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выход которого подключен к входу первого регулируемого активного фазовращателя, при этом каждый регулируемый активный фазовращатель содержит операционный усилитель и Г-образное
$tG -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронноуправляемым сопротивлением, который подключен параллельно неинвертирующему входу операционного усилителя, источник управляющеro напряжения и последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый"блок сравнения и первыи усилитель, выход которого подключен к управляющему
„„SU„„1140221 входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного
RC -звена первого регулируемого активного фазовращателя, о т л и ч аю щ"и и с я тем, что, с целью повы- шения стабильности фазового сдвига выходных колебаний при перестройке частоты, в него введены первый и второй преобразователи напряжения в ток, входы которых подключены к выходу источника управляющего напряжения, при этом выход первого преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя первого регулируемого активногофазовращателя и ф к другому входу первого блока сравнения, а выход .второго преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя второго, регулируемого активного фазовращателя и через введенные последовательно соединенные второй блок сравнения и второй усилитель— к управляющему входу элемента с элект- 4h ронно-управляемым сопротивлением 1 }
Г-образного RC звена второго регули- фф .руемого активного фазовращателя, а ф выход источника опорного напряжения фы подключен также к другому входу второго блока сравнения, при этом каждый элемент с электронно-управляемым сопротивлинием выполнен в виде элемента управляемого по току. . В матического регулирования, Известен двухфазный генератор, содержащий соединенные в кольцо первый интегратор, в цепь обратной связи которого включен блок стабилизации амплитуды, второй интегратор и инвертор(13.
Недостатком известного двухф»ного генератора является невозможность плавной перестройки частоты выходных колебаний.
Наиболее близким по техническому решению к предложенному является
20 двухфазный перестраиваемый генератор, содержащий последовательно соединенные первый и второй регулируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выход которого подключен к входу первого регулируемого активного фазовращателя, при этом каждый регулируемый активный фазовращатель содержит операционный усилитель и Г-образное RC -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронно-управляемым сопротивлением, который подклю— чен параллельно неинвертирующему входу операционного усилителя, источник управляющего напряжения и
35 последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый блок сравнения и первый усилитель, выход которого подключен к управляющему
40 входу каждого элемента с электронноуправляемым сопротивлением 2 3.
Однако данный генератор при плавной перестройке частоты не обеспечи— вает достаточно высокой стабильности
45 фазового сдвига выходных колебаний.
Цель изобретения — повышение стабильности фазового сдвига выходных колебаний при перестройке частоты.
Поставленная цель достигается
50 тем, что в двухфазный перестраиваемый генератор, содержащий последователь-, но соединенные первый и второй регулируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выход
55 которого подключен к входу первого регулируемого активного фазовращателя, при этом каждый регулируемый
1 1!40
Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения параметров электрических сигналов в качестве источника опор5 ных напряжений, а также для исследования частотных свойств систем авто221 2 активный фазовращатель содержит операционный усилитель и Г-образное
RC -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронноуправляемым сопротивлинем, который подключен параллельно неинвертирующему входу операционного усилителя, источник управляющего напряжения и последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый блок сравнения и первый усилитель, выход которого подключен к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного
RC-çBåHà первого регулируемого активного фазовращателя, введены первый и второй преобразователи напряжения в ток, входы которых подключены к выходу источника управляющего напряжения, при этом выход первого преоб- разователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя первого регулируемого активного фазовращателя и к другому входу первого блока сравнения, а выход- второго преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя второго регулируемого активного фазовращателя и через введенные последовательно соединенные второй блок сравнения и второй усилитель — к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного RC -звена второго регулируемого активного фазовращателя, а выход источника опорного напряжения подключен также к другому входу второго блока срав— нения, при этом каждый элемент с электронно-управляемым сопротивлением выполнен в виде элемента управ— ляемого по току
На чертеже представлена стуктурная электрическая схема двухфазного перестраиваемого генератора.
Двухфазный перестраиваемый генератор содержит первый 1 и второй 2 преобразователи напряжения в ток, первый 3 и второй 4 регулируемые активные фазовращатели, блок 5 стабилизации амплитуды, первый 6 и второй 7 блоки сравнения, источник 8 опорного напряжения, источник 9 управляющего напряжения, первый 10 и второй 11 усилители, при этом первый 3 и второй 4 регулируемые активные фазовращатели содержат операционный усилитель 12 и Г-образное
140221 ошибки равно постоянному напряжению Е поступающему с выхода источника 8 на первые входы блоков 6 и 7 сравнения.
Согласно закону Ома следовательно, Е о 32 )с U
Е, у ), и где у у2
10!
5 (2) где 7 =Д
12 12 12
Фазовый сдвиг, осуществляемый в каждом из регулируемых активных фазовращателей 3 и 4 равен
=mr с1 l9 (ju)) =-2arctg wfi (Ü)
1,2 1,2
В режиме устаНовившихся колебаний на частоте w в двухфазном переь
25 страиваемом генераторе выполняется условие баланса фаз
+Ч =-Л
1 2
033
Е, или
-2c(rctg ыТ -Zevñt wry =- Jt . (4) 30
4 2 (s)
О ri, ri
Из выражений (4) и (5) определяют фазовый сдвиг, осуществляемый первым 3 и вторым 4 регулируемыми активными фазовращателями, р\.
У1=-2arctg; Я =-2 гctg — (Ь)
1 1
Управляющее напряжение U с выхо2 да источника 9 с помощью первого 1 и второго 2 преобразователей преобразуется в токи
Ч2(М) =-2сц ct.g (ы) -2агс
45
-звено, состоящее из элемента 13 с электронно-управляемым сопротивлением, выполненного в виде элемента управляемого по току, и конденсатора 14.
Двухфазный перестраиваемый генератор работает следующим образом.
Передаточные функции первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей определяются выражением
1,2
VI р1= —., 11
12 1+р <
Из уравнения (4) получают выражение для частоты автоколебаний
71=) 1О, 2=) 20„, (7) протекающие по элементам 13 с электронно-управляемым сопротивлинем, которые могут быть выполнены на полевых транзисторах или оптронах.
Напряжение на элементах 13 благодаря наличию отрицательной, обратной связи с точностью до статической — сопротивления элементов 13 первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей.
После подстановки (9) в (5) получают частоту колебаний на выходных зажимах двухфазного перестраиваемого генератора, пропорциональную управляющему сигналу где С,, С вЂ” емкости конденсаторов 4 первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей.
Фазовый сдвиг между сигналами, снимаемыми с выходов первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей получают после подстановки выражения (9) в (6) Из выражений (10) и (11) следует, что частота колебаний двухфазного перестраиваемого генератора пропорциональна.управляющему напряжению, поступающему на его вход, а фазовый сдвиг между выходными сигналами определяется отношением коэффициентов передачи преобразователей 1 и 2 напряжения в ток при фиксированных величинах С„ и С и не зависит от частоты колебаний генератора.
Технико-экономический эфффект заключается в повышении стабильности фазового сдвига выходных колебаний при перестройке частоты.
i 14Î221
Составитель Н.Матвиенко
Техред С. Йовжий
Корректор Е. Сирохман
Редактор Л. Веселовская
Тираж 872 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 271/43
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4