Низкочастотный импульсный генератор

Низкочастотный импульсный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И.С А Н И Е

ИЗОБРЕЕЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 983984

СОюз Сбвбееиин

Сбциаекеичбеиин

Рбепубяии (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 6 1028 7 (22)Заявлеио07.08.80 (21) 2g7465g/18 21 (51)М. Кл.

Н 03 К 3/28

Ь с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (явударетюний кевпет

СФСР ае аелеи юебретеннй н етеуьпнй

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень № 47 (53) УДК373.431. .2 (088.8) Дата опубликования описания 03.01.83

1 (72) Автор изобретения, Н. И. Коровин г

1

Ь

1: .,*:. )

Специальное конструкторское бюро по приборостроению (7) ) Заявитель (54) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ

ГЕНЕ РАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, на пример, для генерирования импульсов треугольной формы в устройствах автома«, тического регулирования с широтнб-им-

5 пульсной модуляцией.

По основному авт. св: № 610287 известен низкочастотный импульсный генератор, содержащий интегратор на иивертируюшем усилителе и гистерезисный эле-мент, выход которого соединен с выходом интегратора (1) .

Недостатком устройства является низкая точность регулировки амплитуды им- пульсов. t5

Белью изобретения является повышение точности регулировки амплитуды импульсов. . Поставленная цель достигается тем. что в низкочастотный импульсный гене- Л вЂ” ратор, содержащий интегратор на инвер-. чирующем усилителе и гистерезисный эле-. мент, выход которого соединен с входом интегратора, введены переключатель, ин2 вертор, первый и второй резисторы, потенциометр, подвижный контакт которого подключен к выходу инвертирующего уси- лителя, первый неподвижный контакт через первый резистор соединен с общей шиной устройства, второй неподвижный контакт подключен через второй резистор к общей шине устройства и непосредственно - к одной из обкладок конденсатора интегратора и ко входу .инвертора, выход которого подключен к первому неподвижному контакту переключателя, второго неподвижный контакт которого соединен со входом инвертирующего усилителя, а подвижный контакт — со входом гистерезисного элемента.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит интегратор 1 на инвертирующем усилителе 2, конденсатор

3; гистерезисный элемент 4, переключа- тель 5, инвертор 6, потенциометр 7, резисторы 8 и 9.

Я=гп (3) 3 98398

Устройство работает следующим образом.

В верхнем по чертежу положении подвижного контакта переключателя 5 на выходе генератора включен резистивный делитель, собранный на правой (по чертежу) части потенциометра 7 и резисторе 9. В этом положении переключателя амплитуда импульсов хотя и регулируется, однако не по квазипоказательной зависимости. 30

В нижнем по чертежу положении подвижного контакта переключателя 5 генератор работает следующим образом.

В этом случае образуется замкнутый контур иэ гистерезисного элемента 4, ин-ts тегратора 1 и инвертора 6, включенного для обеспечения отрицательной обратной связи в контуре, необходимой для работы генератора. Предположим, что в начальный момент времени на выходе гистере- рц эисного элемента 4 присутствует напряжение положительной полярности. Воздействуя через резистор интегратора, это напряжение приводит к изменению потенциала на выходе интегратора 1 в отри- 2$ цательном направлении. На выходе ий вертора 6 напряжение изменяется в положительном направлении и поступает на вход гистерезисного элемента 4. В мос мент достижения порога переключения Зо гистерезисного элемента 4 он переключается, на выходе его устанавливается отрицательное напряжение и процесс протекает в обратном направлении до момента переключения гистерезисного элемента 4 в исходное состояние. Затем этот цикл повторяется с периодом, зависящим от собственной постоянной времени интегратора, а также от относительного положения о(движка потенциометра 7 от» о носительно первого неподвижного вывода.

Качественно ясно, что при о = 0 на выходной клемме амплитуда генерируемых импульсов треугольной формы минимальна а при о(,= 1 - максимальна.

Количественно эта зависимость имеет следующий вид:

4 4

aL - относительное положение движка потенциометра 7 от левого по, чертежу контакта; дн - зона возврата гистереэисного элемента 4.

Относительная (к зоне возврата) двойная амплитуда генерируемых треугольных импульсов А будет определяться формулой

Г

А= — = — = (z>

Д т Ы, с

- -+с .

Уравнение (2) и есть уравнение квазипоказательной зависимости, определяющее процесс кваэиравнопроцентной установки амплитуды выходных импульсов.

Можно показать, что уравнение (2) совпадает в трех точках (при о1= О, d.=

= 0,5, Ы-= 1) с показательной зависимостью вида где rn — кратность регулировки амплитуды. . Для обеспечения упомянутого равенства должно быть выполнено соотношение

rn= +1 = (4) Показав, что уравнение (3) имеет одинаковую относительную погрешность при любых о(, этот результат можно распространить и на уравнение (2), описывающее процесс ручной установки амплитуды импульсов в предлагаемом усилителе, при этом упомянутое распространение результатов приближенно, потому и следует добавлять приставку «квази».

Если прологарифмировать (3) и взять производную по о от результата, получим

=- — "= en . (Ц

4Д 1

Я 8î

Преобразуя (5), перейдем к приращениям о(,+ r/<

М=„ д () где А - двойная амплитуда выходных импульсов генератора (на выходной шине);

Р— значение сопротивления потенциометра 7; г - значение сопротивления каждого из резисторов 8 и 9; до . Япщ (6 )

Уравнение (6) свидетельствует о том, что при одинаковом абсолютном изменении угла поворота потенциометра 7 относительное изменение амплитуды импульсов при ручной регулировке в генераторе по идеализированной зависимости.(уравнение 3) одинаково, а по практической зависимости (уравнение 2) кваэиодинвково.

5 983

Отсюда и следует название квазнравнопроцентной шкалы.

Применительно к повышению точности ручной регулировки это означает следуюmee. Предположим, сушествует погрешность угловой установки потенпиометра 7, например в результате погрешности изготовления шкалы, сбоя ручки на оси потенш ометра, паралакса при регулировке и т. д. В этом случае относительная погреш.tO ность регулировки будет одинаковой для всех точек шкалы, а ее значение будет миннмельным, И

Формула изобретения

Низкочастотный импульсный генератор по авт. cs. Ж 610287, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения 20 точности регулировки амплитуды импуль984 сов, в него введены переключатель, инвертор, первый и второй резисторы, потен геометр, подвижный контакт которого подключен к выходу инвертируюшего усилителя, первый неподвижный контакт через первый резистор соединен с обшей шиной устройства, второй неподвижный контакт подключен через второй резистор к общей шине устройства и.непосредственно к одной из обкладок конденсатора интегра тора и к входу инвертора, выход которого подключен к первому неподвижному контакту переключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с входом инвертнруюшего усилителя, а подвижный контакт с входом гистерезисного элемента.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 610287, кл. Н 03 К 3/28, 16.06. 76.

Составитель А. Горбачев

Редактор Н. Егорова Техред Е.Харитончнк Корректор С. Шекмар

Заказ 9953/72 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 фипиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4