Генератор

Генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рйспублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 040680 (21) 2939533/l8-2l i

РОУД 1 з

Н 03 К 4/0Qf

H 03 В 5/26 с присоединением заявки N» —.

Государственный кемнтет

СССР яо делам нзобретеяяя и открытий

)$3) МД К 621. 374. (088. ф (23) Приоритет—

Опубликовано 07.0283. Бюллетень N9 5

Дата опубликования. описания 07.0283 (72) Авторы изобретения

В.Н.Лапенко и И.К.Герасин!

) i

Московский институт электронной техники .. . - 2.;-».:,",.— »(71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в системах автоматического регулирования и в радиоизмерительных приборах.

Известен генератор управляемой частоты, содержащий интегратор, выход которого соединен с входом компаратора, выход которого через управляемые ключи соединен с входом кнтегратора (1 .

Недостатками устройства являются ограниченность Функциональных возможностей и.его сложность.

Наиболее .блкзким по технической сущности к предлагаемому является генератор, содержащий усилитель напряжения, к входу которого подключена первая обкладка конденсатора, вторая обкладка которого соединена с входом гистерезисного элемента, выход которого через первый резистор соединен с входом усилителя напряжения 2).

Недостатком устройства является его ограниченность Функциональных воэможностей.

Цель изобретения — расширение

Функциональных возможностей устройства, путем обеспечения Формирования; синусоидальных колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор, содержащий усилитель,напряжения ко входу которого подключена первая обкладка конденса" тора, вторая обкладка которого соединена с входом гистереэисного эле16 .мента, выход которого через первый резистор соединен с.входом усилителя напряжения, введен второй резистор, один вывод которого соединен с общей живой устройства, второй вывод— с входом гистерезисного элемента, и цепочка из и последовательно соединеннйх резисторов, каждь|й из которых зашунтирован двусторонним ограничи- телем, которая включена между выходом усилителя напряжения и входом гисте20 реэисного элемента.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. устройство содержит усилитель 1

25 напряжения, конденсатор 2, "-реэисиый элемент 3; первый резистор 4, второй резистор 5, цепочку иэ n по следовательно соединенных резисторов

6-1,6-2,..., 6-и каждый из которых эащунткрован двусторонним ограничи30 телем 7-1, 7-2,... 7-п.

995294 устройство работает следующим образом.

При включении генератора выходное напряжение на гистереэисном элементе

3 принимает одно из двух значений

+E „или -Е, . Примем для определенности, чтР оно имеет начальное значение -Е, Это напряжение подает. ся на резистор 4 и ток, протекающий через него, заряжает конденсатор 2, напряжение на втором конце которого начинает возрастать по линейному закону до тех пор, пока оно не сравняется с напряжением У переключения (срабатывания) гистерезисного элемен. та 3. В момент равенства этих напряжений выходное напряжение элемента

3 меняет полярность с -Е ра +Е

Это вызывает изменение направлений интегрирования, т.е. происходит линейное изменение напряжения иа вхсде элемента 3 от потенциала +П„до-П, 20 при котором происходитг очередное его переключение. Таким образом, в точке соединения конденсатора 2 и резистора 5 формируется треугольно напряжение, а.на выходе элемента 3 прямоугольное.

Напряжение U на выходе усилителя 1 складывается иэ. суммы падений напряжений на первом, втором и и-ом резисторе 6-1, 6-2 и конденсаторе 2. gp

Примем для определенности, что

R В > . ° „ R (где R, R °, R .сопротивления первого, второго и иго резисторов ь -1, 6-2,..., ь-п соответственно), а ограничители 7"1, у

7-2, 7 и, в качестве которых в простейшем случае могуг быть использованы диоднье двухсторонние ограничители,. имеют равные уровни Ez ограничения. Рассмотрим как происходит изменение напряжения жлна выходе усилителя 1 в момент времени. t, когда конденсатор 2 разряжен (процесс колебаний считаем установившимся).

Так как резистору 4 в этот момент времени приложено напряжение 45

-E „,то напряжение U< на выходе уси" лителя 1 с момента времени tc, до К возрастает по линейному закону, но с скоростью в Кл паэ большей, чем скорость заряда конденсатора 2,и рав- 5О но ()„=„, ) л= где Р— напряжение на конденсатор о ) ре 2 в интервале от до

Ф(.

R>- сопротивление резистора 5.

В момент времени tN напряжение на первом резисторе 6-1 первым достигаетео уровня Е ограничения ограничителя

7-1, в интервале .времени,:от Ф до йэ изменение напряжения U< происходит также по линейному закону, но с другим (меньшим) наклоном. Это объясня- 65 ется тем, что в цепочке резисторов

6-l, 6-2, G- n отключается один из резйсторов, например, первый резистор 6-1, путем шунтирования его первым ограничителем 7-1 и сопротивление цепочки уменьшается, что приводит к уменьшению скорости изменения напряжения U на выходе,:.которое равно

О„=,+е(к,; ю)

Rq

5=е(— „

)(Цн

2.=

При срабатывании второго ограничителя 7-2 (момент времени g) скорость возрастания напряжения U еще раз уменьшается и так далее до момента времени и,когда напряжение на кон денсаторе 2 сравняется с напряжением

0л,переключения гистереэисного элемента.В этот момент выходное напряжение компаратора меняет полярность с -Е, на + Это вызывает изменение направления интегрирования и напряжение й(ра конденсаторе 2 начинает уменьшаться по линейному закону. Напряжение

U4 также начинает уменьшаться и будет уменьшаться с такой же скоростью,с какой оно возрастало до момента времени .При дальнейшем уменьшении н

U s момент времени Q происходит отклюл чение и-го ограничителя,шунтирующего. и-й резистор, в результате чего увеличится сопротивление цепочки резисторов и соответственно увеличивается скорость уменьшения напряжения U ïðH неизменной скорости уменьшения напряженияЮ@на конденсаторе 2 и так далее, Таким образом, напряжение U4 на выходе. усилителя 1 меняется по кусочно-линейному закону и для любого момента времени может быть определен по формуле

0„=e(+) — + — +- — +Л

Ж . Ry 1н и где е(+)=

R — - сопротивление резистора 4;

С вЂ” емкость конденсатора 2.

Точки изменения наклона и длина аппроксимирующих участков определяютая соотношениями между резисторами

6-1, 6-2,ь-п и порогами срабатывания ограничителей 7-1, 7-2,7-п, а количество участков определяется требуемой точностью аппроксимации, т.е. необходимым коэффициентом нелинейных искажений.

Таким образом, вследствие небольшого усложнения, т.е. дополнительного введения цепочки резисторов, эашунти-, рованных двухсторонними ограничителями (в простейшем случае диодами), и иагрузочного резистора существенно

5 9952 расширяются функциональные возможности генератора.

Следует отметить, что в предлага.емом генераторе синусоидальное напряжение, снимаемое с выхода усилителя

1, может быть получено существенно большей величины, чем напряжение -О -, определяемое по формуле. Для этого необходимо выход усилителя 1 соединить.с цепочкой резисторов, шунтнро-. ванных двусторонними ограничителями 1О через реэистивный аттенватор, коэф. фициент передачи .котЩх?го будет опре- . :делять Во сколько раз напряжение на выходе усилителя 1 будет больше на.пряжения 04, определяемого по формуле.15

Формула изобретения

Генератор, содержащий усилитель, .напряжения, к входу которого подключена первая обкладка конденсатора, вто94 рая обкладка которого .соединена с входом гистерезисного элемента, выход которого через первый резистор соединен с входом усилителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в aего введен второй резистор, один .вывод которого (соединей с общей шиной устройства, второй. вывод — с входом гистереэисного элемента, и цепочка as n последовательно соединенных резисторов, каждый из которых зашунтирован двусторонним ограничителем, которая включена между выходом усилителя напряжения и входом гистереэнсного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 661737 кл. Н 03 К 4/06, 22,09,76., 2. Справочник по нелинейным:схе-мам. Под ред. шейнгольда Д. М., Мир 1977 с, 79, рис.2 ° 2.2.,г Составитель *А. Горбачев

Редактор Е.Лушникова Техред Т.Маточка Корректор А.Ференц

Эаказ 669/44 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4