Генератор ступенчатого напряжения

Генератор ступенчатого напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социапистичвсиик

Республик

< i>921

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1 О. 07. 80 (21) 2956495/18-21 с присоединением заявки йе— (23) Приорнтет—

Опубликовано 15. 04. 82. бюллетень М 14

Дата опубликования описания 17. 04 . 82 о (Ж <д.

Н 03 К 4/02

Эвудараюай кемитет

CCCP ае двлаи «зееретенкИ и эткрыткй (5З) д К 621. 373. . 44 (088. 8) /

Л.С. Ковалев, Л.И. Федчун и П.А.," .ЧЬоняев, :- " - /

/, -: . /

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР;СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретен .е относится к импульс- ной технике и может быть использовано, например в качестве высоко" линейного и стабильного генератора медленной резвертки.

Известен генератор ступенчатого напряжения содержащий два стабилизи"

I рованных с близкими частотами генератора опорной частоты, элемент сравнения, триггер формирования широтно-! в изменяющихся импульсов, триггер управления, ключи, фильтр нижних час" тот 1j.

Недостатком устройства является низкая надежность работы, ограниченность функциональных воэможностей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор ступенчатого напряжения, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен со входбм первого счетчика импульсов, второй ,:счетчик импульсов, триггер, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого счетчика импульсов и первым выходом второго счетчика импульсов, а выходчерез импульсный усилитель подключен ко входу Фильтра низких частот, элемент поразрядного состояния счетчиков (2)е

Основным недостатком этого генератора ступенчатого напряжения является ограниченная возможность программного управления Формой выходного сигнала. Он принципиально не имеет возможности получить "падающий" участок ступенчатого напряжения. Изменение крутизны выходного напряжения в широких пределах связано со значительными трудностями вследствие того, что частота тактовых импуль" сов должна быть на несколько порядков меньше -частоты опорных импульсов, а соотношение этих частот для поддержания высокой линейности крутизны

3 92 должно быть стабильным, что особенно трудно получить при формировании сигналов инфранизкочастотных разверток.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор ступенчатого напряжения, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен со входом первого счетчика импульсов, второй счетчик импуль-, сов, триггер, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого счетчика импульсов и первым выходом второго счетчика импульсов, а выход - через импульсный усилитель подключен ко входу фильтра низких частот, введены первый и второи элементы И-НЕ, первый вход перво-! го из которых соединен со вторым вы ходом второго счетчика импульсов, 1 второй вход - с выходом генератора опорной частоты и первым входом второго элемента И-НЕ, а выход - со входом второго счетчика импульсов и со вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со входом

"сброс" второго счетчика импульсов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, первый счетчик 2 импульсов, второй счетчик 3 импульсов, триггер 4, импульсный усилитель

5, фильтр 6 низких частот, первый элемент 7 И-НЕ, второй элемент

8 И-HE.:

Устройство работает следующим образом.

После пуска генератора 1 опорной частоты импульсы длительностью tu частотой Г„ поступают в счетчик 2 и через элемент 7 (при разрешающем ,сигнале на его втором входе) в счет-! ,чик 3. Одновременно импульсы генератора 1 подаются на оба входа элемента 8 (на один вход непосредственно, а на другой - через элемент 7), что исключает сброс счетчика 3 каждым импульсом генератора 1.

На выходе счетчика 2 и на первом выходе счетчика 3 (фиг. 4в) появляются последовательности импульсов с частотой fо /К4 (К4- коэффициент деления первого счетчика), сдвинутых между собой на время tu, так как им1060 4 пульсы с генератора 1 поступают в счетчик 2 непосредственно, а в счетчик 3 - через инвертор (элемент 7).

После заполнения счетчика 3 его выходной сигнал запирает элемент 7 и разрешает (через элемент 7) работу элемента 8. При этом на выходе триггера 4 образуется К /К4 (К .коэффициент деления второго счетчика)

1О импульсов с периодом Т = Kz/f и длительностью t

В последнем цикле заполнения счетчика 3 при выполнении условия

tu4 ty (где t — время задержки рас15 пространения импульса счетчика 3), K +1 импульс с генератора 1 не проходит через элемент 7 s счетчик 3, а проходит через элемент 8 и производит сброс счетчика 3. Таким обращв зом, происходит запрет прохождения одного импульса частоты f в счетчик 3 и с первого выхода счетчика

3 импульсы поступают на вход триггера 4 с задержкой на время Т„=1/4-, z5 относительно первого цикла. Это приводит к появлению на выходе триггера

4 к /к4 импульсов с длительностью ,+! / о °

После очередного цикла заполнения счетчика 3 время задержки импульсов на промежуточном выходе этого счетчика относительно импульсов счетчика

2 возрастает до Т ;-йы+2/f, что вызывает увеличение длительности выход35 ных импульсов триггера до такого же значения, в конечном счете на выходе триггера создаются К4 серий широтноизменяющихся импульсов с неизменным периодом следования Т, постоянной

4О длительностью в серии и неизменным числом (К /К4) импульсов в серии.

В случае tu ) t$ происходит формирование дополнительного импульса на входе счетчика 3 по каждому циклу

45 et-o заполнения за счет прохождения выходного сигнала счетчика 3 на его собственный вход через элемент 7 вО время действия импульса t<1. Это приводит к появлению на выходе триг5о .гера импульсов уменьшающейся длительности на значение l/f после каждого цикла заполнения счетчика 3.

Таким образом, изменяя скачкообразно длительность входных импульсов

55 (tp 15 или: tg)t3) ИОжнО ПОлучить на вьходе фильтра низких частот линейно возрастающее или линейно убывающее ступенчатое напряжение.

5 92

К роме того, устройство осуществляет переход восходящего на нисходящее (или наоборот) ступенчатое напряжение, достигается это за счет того; что в переходные моменты (когда скважность выходных импульсов триггера 4 стремится к единице или к бесконечности) последний импульс

К серии и первый импульс К +1 серии сдвигаются на время T+t +1/Уь, т.е. на время, большее периода Т. При этом, если на восходящем участке передний фронт импульсов формирует" ся импульсами счетчика, 2, а задний" импульсами счетчика 3, то на ниаходящем участке - наоборот, что и приводит к чередованию восходящих (убывающая скважность) и нисходящих (возрастающая скважность) участков.

Максимальная длительность линейно возрастающего (или ниспадающего) участка определяется выражением т„= -"-"- Ф

Изменением значений К, К и t создается возможность генерирования сигналов разнообразной формы

Формула изобретения

Генератор ступенчатого напряжения, содержащий генератор опорной частоты, 1060 выход которого соединен со входом первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, триггер, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого счетчика импульсов и первым выходом второго счетчика импульсов, а выход через импульсный усилитель подключен ко входу фильтра низких частот, отличающийся тем, что, с целью расширения . функциональных возможностей, в него введены первый и второй элементы И-НЕ, первый вход первого из которых соединен со вто-. рым выходом второго счетчика импуль"сов, второй вход - с выходом генератора опорной частоты и первым входом второго элемента И-НЕ, а выход со входом второго счетчика импульсов и со вторым входом второго элемента

И-НЕ, выход которого соединен со входом "Сброс" второго счетчика импульсов.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

499655, кл. Н 03 К 4/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

;М 451177, кл. Н 03 t(4/02, 25. 11.74.

Составитель А. Горбачев

С 3 Т е И. Гергель Корректор С. Шекмар

37 /73 р 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,