Генератор задающих синусоидальных напряжений регулируемой частоты

Генератор задающих синусоидальных напряжений регулируемой частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Л И С A Í È Å 9(I4®95

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву.

{22)Заявлено 03.03.81 (21) 3256029/24-07 с присоединением заявкн Ж (23)Прнорнтет (5 l ) M..Êë.

Н 02 И 1/08. ЬеударетавнныИ квинтет

СССР ве делам нзабрвтеннй н еткрытнй

Опублнковано 07.10.82 ° . Бюллетень № 37

Дата опублнковання опнсання 07.10.82 (53) УДК 621.316. .724(088. 8) »

IO. И. Иануковский ббт 8 ! „б Д

gl б

Отдел энергетической кибернетики АН Иолдавскои ббР-1 (72) Автор нзобретення (71) Заявнтель (54) ГЕНЕРАТОР WlPmq X СИНУСОИДАЛ НЫ НАПР ЕНИИ

РЕГУЛИРУЕИОЙ ЧАСТОТЫ!

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления тиристорами инверторов в качестве генератора эталонного син усоидального напряжения., Известны генераторы синусоидально-. го напряжения, содержащие задающий генератор, подключенный ко входу гене" ратора прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом интегратора, подсоединенного к входу пересчетного элемента и к входу "блоков нелинейности выходы которых подсоединены к входам сумматора и формирователя фаз 1).

15 . Недостатком известных генераторов является невозможность плавного регулирования частоты генерируемого синусоидального напряжения.

Наиболее близким техническим реше- хв нием- к изобретению по средствам и.достигаемому результату является генератор гармонических колебаний, содержащий последовательно соединенные ис2 точник управляющего напряжения и первый интегратор, зашунтированный ключом последовательно соединенные компаратор и пересчетный элемент, источник опорного напряжения, формирователь синусоидального напряжения, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и первым входом компаратора, второй вход - с вторым входом компаратора, третий вхо - с выходом пересчетного элемента Е 2 .

Недостатком известного генератора является искаженная форма выходных им-: пульсов,. обусловленная наличием обратного хода пилообразного напряжения интегратора, приводящая к появлению вы" бросов напряжения при формировании выходного напряжения.

Целью изобретения является улучшеИие. фюрмы выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что известный генератор снабжен допол" нительным вторым интегратором и тремя ключами, триггером, вход которого .со- .

3 964895 единен с выходом компаратора, выход

"1" - с управляющими входами соответственно .первого основного и четвертого дополнительного ключей, и выход

"0" " с управляющими входами соответ.ственно второго и третьего дополнительных ключей, второй вход компаратора . подключен к выходам основного и дополнительного интеграторов соответствен-. но через второй и четвертый. ключи, па-1В раллельно второму 1«нтегратору включен третий дополнительный ключ, а вход дополнительного интегратора подключен к выходу источника управляющего напряжения. 15

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Генератор задающих синусоидальных колебаний регулируемой частоты (Фиг. 1) содержит источник 1 управляющего напряжения, источник 2 опорного напря" жения, интеграторы 3 и 4, входы кото-рых соединены с источником 1 управляющего напряжения, а выходы соответственно через ключи 5 и 6 с .первым входом 7 компаратора 8. К второму входу

9 компаратора 8 подключен источник 2 опорного напряжения, а выход компаратора - к входу пересчетного элемента

10 и к входу триггера 11, выходы 12 и 13 которого соединены соответственйо с управляющими входами ключей 6 и

14, 5 и 15. Ключ 14 включен параллель-зэ но интегратору 3, а ключ 15 - параллельно интегратору 4. Формирователь

16 синусоидального напряжения включает блоки нелинейности 17 и 18 сумма-. тора 19 с неинвертирующим входом 20

40 и и иве рти рующим входом 21, сумматор

22 с входами 23 и 24, инверторы 2527 и.формирователь фаз 28 с входами

29-35 и выходами 36-38. Первый вход 7 компаратора 8 поключен к входу блока

4Я нелинейности 17 и к инвертирующему входу 21 сумматора 19, вход 20 кото- рого соединен с источником 2 опорного напряжения, а выход - с входом блока нелинейности 18.

Выходы блоков нелинеиности 17 и 18 подключены соответственно к входам 23 и 24 сумматора 22, к входам инвертоpos 25 и 27 и к входам 30 и 33 Формирователя фаз 28. Выходы инвврторов 25-$3

27 соединены соответственно с входами 29, -32 и 34 формирователя Фаз 28, вход 35 которо(о подключен к выходу

4 пересчетного элемента 10. Выход сумматора 22 соединен с входом инверто" ра 26 и с входом 31 формирователя 28, Генератор задающих синусоидальных напряжений работает следующим образом.

Управляющее напряжение от источника 1 поступает на входы интеграторов

3 и 4. Пусть в исходном состоянии ключи. 6 и 14 разомкнуты, а ключи 5 и 15 замкнуты. Интегратор 3 интегрирует управляющее напряжение. Интегратор 4 при этом замкнут накоротко ключом 15, Выходное напряжение интеграторов 3 пилообразной формы (фиг. 2а) поступает на вход формирователя 16 и на вход

7 компаратора .8. В момент и, когда это напряжение достигает напряжения срабатывания U, компаратор 8 сраба— тывает, и переключается триггер 11.

Сигналы с выходом 12 и 13 триггера 11 замыкают ключи 6 и 1.4 и размыкают ключи 5 и 15. При этом выход интеграт ора

3 отключен ключом 5 от всей схемы, а его конденсатор разряжается через закороченный ключ 14, образуя обратный ход пилообразного напряжения, который не поступает на вход формирователя 16 . синусоидального напряжения. В это время интегратор 4 начинает формировать пилообразное напряжение (фиг. 2о) ко-. торое через замкнутый ключ 6 поступает на вход формирователя 16 и на вход

7 компаратора 8. Когда это напряжение в момент t достигнет напряжения срабатывания 1о, компаратор 8 срабатывает и переключает триггер 1 1. Сигналы с выходов 12 и 13 последнего переклю- . чают ключи 5, 6, 14 и 15 в исходное состояние. Далее процесс повторяется, кроме того, конденсатор интегратора 4 разряжается через закороченный ключ

15, образуя обратный ход пилообразного напряжения, который не поступает на вход формирователя 16.

Таким образом, на вход формирователя 16 синусоидального напряжения поступают непрерывно. следующие линейно нарастающие пилообразные импульсы (фиг. 24) с постоянным уровнем, частота повторения которых определяется величиной управляющего напряжения. B этих пилообразных импульсах отсутствует участок обратного хода пилообразного напряжения, который имеется в пилообразных импульсах, сформированных интеграторами 3 и 4 в отдельности (фиг. 2а и 2б).

Непрерывно следующие линейно нара< тающие пилообразные импульсы поступа95 6

ro, предлагаемый генератср обеспечи-. вает по сравнению с существующими генераторами суносоидальных напряжений низкий коэффициент гармоник выходного напряжения - менее 2 во всем диапазоне генерируемых частот.

Формула изобретения

Генератор задающих синусоидальных

:напряжений регулируемой частоты, со держащий последовательно соединенные

;источник управляющего напряжения и пе.рвый интегратор, зашунтированный ключом, последовательно соединенные компаратор и пересчетный элемент, ис.:точник опорного напряжения, формиро" ватель синусоидального напряжения, первый вход котЬрого соединен с выходом источника опорного напряжения и первым входом компаратора,, второй вход - с вторым входом компаратора, третий вход -. с выходом пересчетного элемента, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения, он снабжен дополнительным вторым интегратором и тремя ключами, триггером, вход которого соединен с выходом компаратора, выход "1" - с управляющими входами соответственно

;первого основного и четвертого дополнительного ключей, и выход "О" - с управляющими входами соответственно второго и третьего дополнительных ключей, второй вход компаратора подключен к выходам основного и дополнительного ,интеграторов соответственно .через второй и четвертый ключи, параллельно

;второму интегратору включен третий до-..

;полнительный ключ, а вход дополнитель,ного интегратора подключен к выходу

:источника управляющего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР !

И $21638, кл. Н 02 И 1/08, l976.

2.. Авторское свидетельство СССР по

,заявке lif 2911765/18-09, кл. Н03 В 27/ОО, 1980.

5 9648 ют на инвертирующий вход 21 сумматора 19, где вычитаются из опорного на-. пряжения U+, подаваемого от источника 2 на неинвертирующий вход 20. Ва выходе сумматора 19 получают линейно спадающие пилообразные импульсы (фиг. 2г), являющиеся зеркальным повторением линейно нарастающих импульсов. В блоках нелинейности 17 и 18 соответственно из импульсов линейно на- 10 растающих и линейно спадающих формируют участки синусоиды от О до 60 эл. гр. (Фиг. 2д) и от 120 до 180 эл. rp. (фиг. 2е). Средний участок синусоиды от 60 до. 120 эл. гр. (Фиг. 2ж): форми- И руют в сумматоре 22 путем сложения напряжений с блоков нелинейности 17. и

18, поступающих соответственно на вхо" ды 23 и 24. Для получения участков синусоиды от 180 до 240 эл . гр., от 20 300 до 360 эл. гр. и от 240 до 300 эл. гр. выходные напряжения блоков нелинейности 17 и 18 и сумматора 22 ин- . вертируют с помощью инверторов.25, 27, 26 (фиг. 2з, 2и, 2к) соответственно, 25

Полученные. участки синусоиды с выхо" . дов блоков нелинейности 17 и 18, сумматора 22 и инверторов 25,, 26 и 27 поступают на входы 29-34 формировате" ля фаз 28. Пересчетный элемент 10 счи- О тает импульсы с выхода компаратора 8 и сигналом с выхода управляет работой формирователя фаз 28, представляющего собой логическое устройство, .которое . выбирает необходимые части синусоиды в зависимости от фазы и подает эти части на выходы в нужной последова тельности.

Таким образом, на выходах 37, 38 и 36 формирователя фаз 28 получают 3" фазное синусоидальное напряжение, ре" гулируемое по частоте. Ва фиг. 2л по- . казано сформированное синусоидальное напряжение фазы А.

Предлагаемый генератор задающих синусоидальных напряжений обеспечивает по сравнению с прототипом улучшенную форму кривой выходного синусоидального напряжения, в которой устра. нены нежелательные выбросы. Кроме то»

Составитель В. Костюхин

Редактор Л. Повхан Техред И.Гергель КорректорВ. Бутяга

Заказ 7683/42 Ти раж 721 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4