Генератор напряжения ступенчатой формы Советский патент 1983 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известен генератх напряжения ступ патой формы, содержащий блок генера шш прямоугольных импульсов, входной , 5 ксфлмутатор, первый и второй интегреггоры,. входы которых соединены с соответствукхшими выходами входного коммутатора, выходной коммутатор, выход которого являет ся выходсж формирователя, а и /tO второй инфсрмационные входы соединелы с выходами боответствукяцих интеграторов fl.

Недостатком этого генераторе является ншшчие погрешности, обусловданйой-неси - 15 хронностью запуска генератора пЬ отношеншр к фронтам импульсов, генерируемых блоками генерации прямоугольных импуль сов.

Наиболее близким к изобретению тех- 20 ническкм р пенвем является напряжения ступенчатой формы, содеркапшй блок генершти прямоугольных импуль оой, входной ксв влутатор, выполненный на двух ксял утирующих диодах и инвертер, 25 первый и второй ивтеграторы, входы котс зых соедш{ены с соответствующими выхор/вмя Bxoettoro коммутатора, выходной к(лмутатор, выход которою является выход генератора, а первый и второй и формациоиные входы соединены с шлхода-. ми соответствующих интеграт нх в, содержат также дифферешифовашя, .выпрямш-епьный даюд, сдвоенный ключ н реле с даумя замыкающими контактами Г.З 35

Недостатки этого генфат а наличие допспиш-ельной схемы, првдиазначенной дая запуска генератора от переднего фронта половкительного полулеркода напряженна блока генерации гфямоугопыеых импульсов, воамшшая погрешность в виде уменьшения; высоты нечетных ступеней выходного йа 11|)$1жекия генератора, oбycлcюяeiшaяивcвR хронностью запуска ген атора по хугноше-/ . ншо к фронтам импульсе, генерф ых . блоком генерации прямоугольных вмпупьсов при включении ген атора в момент существования ю тульса попожитепьнсА / полярности на выходе диода в цепи дяффе-. реншфуюшего блока слшсное регулирова цре дтпгельности и высоты ступеней иыходаого напряжения генератора, сложн ая перестройка схемы для псятучения выходного сигнала отрицательной полярности.

, Цель иаобрегения - повышение точно 55 сти н упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается , что в генератор напряжения ступенчатой

ормы, содержащий первый интегратор, вьтопненный на последовательно соединенных масштабном резисторе и операдион - t ном усилсггеле с разрядньтм конденсатором в цепи обратной связи, выход первого интегратора подключен к информационному входу коммутатора, последовательно coe JHftHeHHbiejHHBepTop и второй интегратор,, сдвоенный ключ, введены компаратор, суммат р и источник посто$шного напряжения, причем выход первого интегратора пощшючен к первому входу компаратора и п вому входу сумматсфа, выход которого яв лается выходом генератсфа, а его второй вход соединен с выходсяи второго интеграеара, выход компаратора соеданен с управляющим входом коммутатора, выходы которого подключены к пе|эой паре неподвижных контактов { военного ключа, подаижный контакт кртортго с входом операцисяшого усилителя первого интегратора, вторая пара неподанж лх контактов ключа подключена к .выходам всточникапопожигепьнойи отрицательной полярности постоянного напряжения, вторбй подвижвый контакт сдвоенного ключа соединш с интегратора, вторым входом компаратора и входом инвертора.

На фю. 1 приведена ок-сх в генератора напряжения ступенчатой /(хрмы на фвг. 2 и 3 -ременные диаграммы, поясшпдациа его работу.

Ген) напряжения ступенчатой формы сод рвкит: источник 1 постоянного напряжения, сдвоенный ключ 2, масщтабный резистор 3, инвертор 4, интегратс 5 и 6, компаратор 7, Коммутатор. 8, сумматор 9, в качестве коммутатора может применяться двухпозшшош1ое попйризсжанное реле 10 с размыкающими коавтактамн 11 в замыкаюшвмв 12 ксштактами, операшкжныйусилитель 13.ра ядный конденсатор 14.

Генератор, на1фяжения ступенчатой фс мы работает следующим образом.

На вход первого интегратора 5, внвер тора 4 и на второй .вход компаратора 7 /

подается положительное нащшжение ( fe источника постеянного нащЯшс ЁИя 1

(фиг. 2а). Напряжение ва входе компЕфатора 7 вызывает qpa6aTUBaHRe попярвзованного реле 10, которое ра: алсает контакт 11, включенный сдвоенный ключ 2 пефаллельно разрядному конденсатору 14 в обратной связи операционного усилитепя13. С выхода инвертора 4 на вход интегратора б поступает напряжеiafleU jL UjgfXHa выходе интеграторов 5 н 6 одяовреу еыно возяикают соответствен ио линейно убывающее линейно нарастаюшееЦ напряжения (фот. 26 и в) с оа1шакок 1М углом наклона, так как коэф({юшенты нередачи ишг раторов равны Ц Ufe К, HanpsDKeHBe 0 с выхода ннтегратс а 5 поступает на вход компаратора 7 Q поляр ностью, протявопопожной напряжению его второго входа. Суммарное напряжение О на входах компаратора уменьшается и приОг О на выходе компаратора скачком изменяется полярность напряжения. При этом контакт 12 попяризованного репе 1О замыкает, накоротко цель обратной связи интегратора 5 и конде1юатор 14 разряжается мгновенно (скачкс «), так как постоянная времени разряда Т РОЮ, ибо в цепи замю утото коягакта 12 сопротивле ние fteO. При этом, напряжение (jv на ВЫ ходе интегратора 5 скачксцу становится равным , на выходе компаратора 7 скачком Изменяется пол1фность напряжени на первоначальную, репе 10 размыкает контакт 12 и на выходе интегратора 5 саова появляется линейно убьгааюшее Haiip 1 |яжеиие Ui и т.д. (ф1аг. 26). Mj.,(l), учитывая,чтоОНЗ, И,И ; (1) . (W + 1}i-fe -4 exJ- dl-., (ь) где W «Ю,1,2 и т.д. - число flOiB изменения напряжения Ц (фиг. 26). I Подставив равенство (3) в (2) попу чаем Ко Uexut-U0x (4)откуда Л.) Отрицательное пилообразное напряже t ние и.) с выхода интегратора 5 и положительное линейно нарастающее натфяже,. 10 Z 91 ние и,(фиг. 26 и 2 в) с выхода ингег аягора 6 поступают на первый и вхо;ды сумматора 9. На выходе сумматсфа 9 в периоды lAi, 2 tf М t формируются полки ступеней выходного , напряжения) генератора (фиг. 2г) ьх ,кцш -UBxKv,. (& полуПоставляя pai eHCTBO (5) . . Приняв v, получаем значение высоты ступени Ugj Обх Таким образом, на выходе генератора фс ралируется ступенчатое напряжение с ; крутым фронтом ступеней. Длитепьнрсть ступеней Ар согласно зависимости (5) регулируется только изменением коэффициента передачи интеграторе и не зави- . I сиг от высоты ступеней. Высота ступеней Урегулируется только изменением в впивы ex.CiBfiOf-0 сигнала 1) gx ) г измшешя направленш ступеней той же полярности :с мсмента емени бп (фвг.З б) или получения ступшей противоположной повхярности с момента запуска генератора (фиг. 3) достаточно сдвоенным ключом 2 изменшъ ЮПЯрНОСТЬ на1ф5Ш нИ Г (Jai Г щовртённо контакты 12 И 11 меняются функциями Предлагаемый генератс напряжения ступонгчагой формы имеет более простую схему, обладает повышенной точностью И возможностью независимого регулирования высоты и длительности ступеней выходного ; напряжения любой полярности, в этом и заключается технико-эксэдомический эффект.

Vfy

геНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ, содержащий пвр шли лшгегратор, выпопненный на послёдоватетшно соединенных масштабном резисторе я onepeamoHH(f усилителе с разрядным ясжденсатсром в пеня обратной связи, шлход первого иятегрвтс а подключен к информационному ВХОДУ KOMMyratqpa, по следовательно соединенные инвертер и вто рой ингегратсцр, сдвоенный ключ, о т л ичающийся т&л, что, с целью пстышения точности и ущкшвния конструкшта, |.в него введ@вы компаратор, суммат ч и источник постоянного напряжения, причем I выход инте1 атора подключен к перв( ВХОДУ компсфатора и первсллу входу сумматора, выход которого является {ВЫХОДОМ Г1 втора, а его второй вход соединен с выходом интегратора, компаратора соединен с управляющим ВХОДОМ коммутатора, выходы которого подкшочены к первой паре неподвижных контактов сдвоенного ключа, первый подвижный контакт кртчэрого соединен с ВХОДОМ операционного уси штеля первого интегратора, вторая пара неподвижных ко тактоб сдвоенного юйоча подключена к выходам источшпса попожитет ной и отрица тельной полярности nocTOsiHHoro нащмоке- ния, В1горой ПОДВИЖНЫЙ контакт сдвоенного ключа соедвнея с входом интегратора, вто{шм кходом компаратора и входом инвер тОра.

Э t

Фиг.2

(k

a

L

rl.

fel.ij