Формирователь переменного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H03K4/00 H03B5/00 

Изобретение относится к иэмерите льной технике и может быть использо ван.о в радио- и электротехнических кж рениях в качестве высокостабильного лс малыми нелинейными искажениями источника переменного напряжения ;инфранизкйх и звуковых частот.. Известно устройство для $opMHpo вания переменного напряжения, содержащее) последовательно соединенные кварцевый генератор, делитель, частоты/ дискретный Фазовращатель, первый реверсивный счетчик и линейный преобразователь код-аналог, распределитель программированных i импульсов, включенный между дискретным фазовращателем -и реверсивным счетчиком, состоящий из двух делителей частоты с переменным коэффициентом деления и второго реверсивного счетчика, соединенного чер1ез дешифраторную матрицу с ynpaa лнемыми вентилями делителей 1. Недостатком известного устройств пяется наличие линейно-ступенчато го характера аппроксимации и возник кядае при этом нелинейные искажения воспроизводимого nepeivieHHoro напряж ния . . Известно устройство для форми(Ровання переменного напряжения, со- держащее генератор тактовых импульг сов, реверсивный регистр на тригге pax с фиксирующими диодами ,. источник стабильного напряжения, схем управления и формирования сдвигаюToi x импульсов, весовые сопро сивлейи усилитель постоянного тока,, источни постоянного компенсирующего напряже ния и фильтр 2.. Недостатком известного устройст ва является малая точность формиров ния переменного напряжения при непрерывном изменении его частоты изза завала амплитудно-частотной характеристики ЯС-фильтра/. в результ те чего при изменении частоты так-товых импульсов меняется амплитуд-а выходного напряжения. Цель изобретения - повышение точ ности формирования переменного напр жения при непрерывном изменении его частоты. . - Поставленная цель достигается . тем, что в формирователь переменног напряжения,, содержащий генератор трактовых импульсов, выхчэд которого соединен с распределителем импуль-, сов, блок источников взвешенных токов, усилитель и RC-фильтр, введены преобразователь период-код бло переключателей и резистр, а резисти ная часть RC-фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление, причем управляющие входы блока переключателей соединены с вы ходами распределителя импульсов, сигнальные входы соединены с вы ходами, блока источников взвешенных , первые выходы объединены и соединены с неинвертирующим входом усилителя и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине питания, а вторле выходы блока переключателей подключены к общей шине,при этом выход усилителя соединен с входом преобразователя код-соп-ротивление КС-фильтра, управляющие вхо;цы которого соединены через преобразователь период-код с выходом тактового генератора, а выход через конденсаТор ЯС-фильтра соединен с общей шиной и является выходом устройства. В устройстве осуществляется непрерывная перестрсйка постояниой времени RC-фильтра, сглаживакядего . ступенчатую аппроксимацию переменно го напряжения, .причем перестройка производится на каждый, такт задающег го.генератора, тактовых импуйьсов, благодаря чему существенно повышает ся точность воспроизведения переменйоifQ напряжения, а юленно остается неизменной его амплитуда при изме{{ениях частоты генератора тактовых импульсов. На фиг.1 приведена структурная | схема устройства; из .Фиг,2 - времен-. ные диаграмьш, поясняющие работу , устройства . ФоЕ шрователь перемённого напряжения содержитдг-енератор 1 такто- . вых импульсов распр|@Двиитель 2 импульсов периодических последовательностей напряжений единичного и нулевого уровней, преобразователь 3 период-код, управляемый блок 4 переключателей, блок 5 источников взэешенных токов, резистор 6, шину 7 питания, усилитель 8, RC-фильтр 9, состоящий из преобразователя код сопротивление 10 . и конденсатора 11. Йахся сенератора .хдктовых ймпулЬаов 1 соединен с входами рас11р1вделнтеля импульсов 2 и преоб разователя 3 п-ериод-код. Управляющие входа блока 4 пере1сшоч:ат«лей соединеш с выходаш распределителя импульсов 2, их сйгнальнйе входы соединены с выходами блока 5 источников взвешенных , первые выхода соещненя с первым выводе езистроа б и нёинвертирУюдйм входом усилителя В, а вторые внхсщн соединены с общей шиной.: Второй вьЬод резистора б HQQKJBQHeH к щине 7 питания. Выход усилителя 8 соеяинеи с: входе. преобразователя 10 код-сопротивление управляющие входы которого . подключены к выхспам преобразователя 3 период-код, а выход соединен через конденсатор 11 с общей шиной и является выходом устройства . Распределитель 2 импульсов может быть выполнен, например на основе сдвигающего регистра с обратной связью. Преобразователь .3 периодкод и преобразователь 10 код-сопро-Чч тивление выполнены таким образом, что суммарное сопротивление резистивной части фильтра прёпорционально величине периода тактовых импульсов. Устройство работает следующим обраЗсм. Генератор 1 тактовых импульсов .вырабатывает периодическую последовательность импульсов (фиг.2а), которая поступает на распределитель :импульсов 2. Последний формирует : серию периодических последовательностей, показанных на фиг. 26, каждая из которых поступает на управ ляющий вход соответствующего разряда блока переключателей 4 При этом . происходит коммутация по требуемому закону взвешенных токов, формируе мых блоком 5 источников взвешеннах ,токов, и на резисторе б образуется ступенчатая аппроксимация переменного напряжения {фиг.2в), которая усиливается усилителем 8, играющим также роль согласующего элемента. Далее ступенчатая аппроксимация переменногр нАПряжения поступает на ЛС-фильтр 9, состоявши из преобразователя 16 Код-сопротивление и конденсатора 11. Постоянная времени этого фильтра перестраивается при изменении частоты генератора i тактовых импульсов, преобразователь 3 период-код выдает управляющий код после каждого периода тактовых импульсов. Врезультате на выходе устройства формируется переменное напряжение (фиг.2д), имеюздее малый коэффициент нелинейных искажений. Амплитуды воспроизводимого напряжения -и ближайших гармоник для Bcei;o диапазона частот определяют из вы- , ражения, соответствующего передаточ.ной характеристике Г-образного : . ЯС-фильтра.. .И-е- ф), в) . рде максимальная амплитуда ап, роксимации или максимальная разность между ближай ... шими ступеньками аппрокси мации ;; - период аппроксимации-Hj ил период- тактовой частоты Т соответственно связанные , COOT ношением TO-РТтм число импульсов тактовой частоты иа период аппроксимаций;постоАнная времени фильтраинтервалации из . . тч. В известных у,ст1 ойство1х перестройка фильтра осуществляется только в дискретных точках диапазона частот. При непрерывнсщ изменении частоты S пределах выбранных точек, разнесенных одна от другой по частоте, наблкщается погрешность воспроизведения переменного напряжения лОц/Uq в относительных величи нах, рпредел.яе мая из выражения. g. ,мза..1у)., UQ Л Л-€- о Ч Л 1 - значения перирдов частоты в фиксированных, ближайших точках из диапазона частот. При установке любой частбты в пределах частотного диапазона воспроизведения переменного напряжения автоматическая перестройка постоянной фильтрации по сравнению с перестройкой фильтра в дискретных- точках иапазона для приведенных, примеров повышает точность воспроизведения переменного напряжения, определяемую из соотнсжиения .)(Тг|т,) , -| е-т;о;-сф MJo.: U-UOK Л. огсфнт кт,) Y (e-t;ofT j) / где индекс К относится к автоматической перестройке постоянной фильтрации. Таким образом, по сравнению с известными устройствами, данное техническое решение за счет автоматической перестройки постоянной фильтрации позволяет стабилизировать амплитуду выходного напряжения при непрерывном изменении тактовой частоты и тем самым повысить точность воепроизведения переменного (в частном случае синусоидального) напряже-, ния минимум на два порядка.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий генератор тактовых импульсов,выход которого соединен с распределителем импульсов блок источников взвешенных токов, усилитель и Rc-фильтр, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности формирования переменного напряжения , в него введе- ны преобразователь период-код. блок переключателей и резистор., а резистивная часть RC-фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление, причем управляющие входы блока переключателей соединены с выходами распределителя импульсов, сигнальные входы соединены с выходами блока источников взвешенных токов, первые вхсщы объединены с | неинвертирукицим входом усилителя и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к .шине питал ния, а вторие выходы блока переключателей подключены к общей шине, при этом выход усилителя соединен с входом преобразователя кодсопротивление RC-фильтра, управляющие входы которого соединены через (Л преобразователь период-код с выходом тактового генератора, а выход через конденсатор Лс-фильтра соединен с общей шиной и является выходом устройства. -0