Генератор гармонического напряжения Советский патент 1983 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для получения синусоидальных напряжений с малыми нелиней-ными искажениями.

Известен генератор гармонического напряжения, содержащий колебательное ввено, квадраторы, реле, с помощью контактов которого производится коррекция амплитуды колебаний 1.

Однако ему присущи искажения выходного сигнала, обусловленные периодическим переключением положительной и отрицательной обратной связи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор гармонического напряжения, содержащий колебательное звено с релейным корректирующим элементом 2.

Его недостаток тоже состоит в наличии на Тнлходе нелинейных искажений генерируемого сигнала из-за релейного характера корректирующего напряжения.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

Эта цель достигается тем, что генератор гармонического напряжения, содержащий соединенные последовательно cyMf/iaTop и два интегратора,

выход первого интегратора через ре лейный элемент связан с первым входом сумматора, а выход второго интегратора соединен с вторым входом сумматора, содержит гистерезисный нелинейный элемент, через который выход второго интегратора связан с третьим входом сумматора.

На чертеже изображена схема гене10ратора.

Генератор содержит сумматор 1, интеграторы 2 и 3 релей ный элемент 4, гистерезисный нелинейный элемент 5.

15

Генератор работает следующим образом.

При выполнении условий возбуждения в контуре возникают нарастающие колебания. Для создания таких усло20вий релейный элемент 4 введен в цепь положительной обратной связи. На его выходе формируется прямоугольное ко лебание постоянной амплитуды и скваж ностью, равной 2, которое форсиру25 ет нарастание колебаний. В момент достижения на выходе уровня срабатывания гистерезисного нелинейного элемента 5 на его выходе возникает перепад напряжения, уменьшающий перелозбуждение. Отпускание гистерезиснЬ30го нелинейного элемента 5 происходи в момент, когда отрицательная полуволна синусоидального напряжения до стигает своего амплитудного значения. -Если элемент 5 выполнен на осно ве триггера, срабатывающего при положительном и отпускающего при равном по модулю отрицательном напряжении, то в стационарном ( установившемся ) режиме на выходах релейного 4 и гистерезисного нелинейного 5 эл ментЬв действуют прямоугольные напряжения равной ампдитуды и одинаковой скважности, сдвиг фаз между кото равен 180° . В результате перевозбуждение устраняется и в схеме гара тируются синусоидальные колебания. Следовательно, сигнал коррекции в стационарном режиме равен нулю, а колебания на выходе имеют минимальные нелинейные искажения. Гистерезисный элемент с неоднозначной нелинейной характеристикой может быть выполнен также на основе диодного ог раничителя и запоминающего конденсатора или активного диодного ограничи теля и интегратора, охваченных обрат ной связью t3. Таким образом, введение гистерезис ного нелинейного элемента позволило в стационарном режиме скомпенсироват прямоугольное корректирующее напряже ние с выхода релейного элемента и свести.уровень нелинейных искажений практически к минимуму. При увеличении или уменьшении амплитуды колебаний, например, в результате возмуще ния, возникает корректирующее воздействие, которое соответственно демпфирует или форсирует колебания, устраняя возникшее рассогласование. Время переходного процесса в предлагаемом генераторе - не более одного-двух периодов генерируемого напряжения, быстродействие предлагаемого генератора в сочетании с малыми нелинейными искажениями повышает производительность труда при работе с ним и определяет технико-экономический эффект от использования изобретения. Формула изобретения Генератор гармонического напряжения , содержащий соединенные последовательно сумматор и два интегратора, причем выход первого интегратора через релейный элемент связан с первым входом сумматора, а выход второго интегратора соединен с вторым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, генератор содержит гистерезисный нелинейный элемент, через который выход второго интегратора связан с третьим входом сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. М., Энергия, 1978, с. 100. 2.Авторское свидетельство СССР № 132677, кл. Ц 06 ff 7/22, 1960 (прототип). 3.Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. М., Энергия, 1978, с. 76-77

У