Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H03K4/48 

Изобретение относится к импульр ной технике и может быть использов но в блоках развертки электронных осциллографов, в телевидении, в те нике связи и т.п. Известен генератор пилообразног напряжения г содержащий два включен ных последовательно накопительных конденсатора, зарядный резистор, электронный ключ, эмиттерный повто ритель для стабилизации тока заряд и последовательно соединенные источник эталонного напряжения, комп ратор, вход которого соединен с вы ходом генератора пилообразного напряжения, и интегрирукяцую цепь, выход которой соединен с зарядным резистором tl, Однако такой генератор пилообразного напряжения характеризуется низким быстродействием по отношению к изменению частоты синхронизирующих импульсов. Это связано с тем, что время восстановления амплитуды пилообразного напряжения после-скач ка частоты синхронизирующих импульсов к постоянной времени интегрирующей цепи, которая для достаточно точного поддержания амплитуды пилообразного напряжения . должна во много (несколько десятков раз превышать период последнего. 1 Наиболее близким к предлагаемому является генерато15 пилообразного напряжения, содержащий накопительны конденсатор, соединенный с выходом управляемого токостабилизирующего Д1вухполюсника и выходом разрядного ключа, блок Управления крутизной пилообразного напряжения, состоящий из последовательно включенных преобразователя код-аналог и реверсивного счетчика, триггера и логических элементов И, и устройство сравнения, выход которого через логичес кие элементы ИЛИ соединены со входо разрядного ключа, а входы соединены соответственно с выходом блока управления амплитудой пилообразного напряжения, состоящего из регистра и преобразователя код-напряжение, и накопительным конденсатором L2J. I ., . Недостатком известного генератора пилообразного напряжения. явля- ется непостоянство амплитуды пйлообразного напряжения при использова нии этого устройства в режиме внешней синхронизации. Если синхронизирующие импульсы подать на управляющий вход разрядного ключа, то ампли туда пилообразного напряжения зависит от частоты этих импульсов. Цель изобретения - повышение v быстродействия при одновременном повышении стабильности амплитуды пилообразного напряжения при .внешне синхронизации пилообразного напряжения импульсами переменной частоты. Поставленная цель достигается тем, что в генератор пилообразного напряжения, содержащий накопительный конденсатор, первая обкладка которого соединена с выходом токостабилизирующего двухполюсника и первым электродом разрядного ключа, а вторая - с вторым .электродом разрядного ключа, счетчик импульсов и регистр, введены блок временной згщержки, генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика Импульсов, выходы которого через регистр соединены с управляицими входами токостабилизирующего двухполюсника, выполненного с обратно пропорциональной зависимостью тока от управляющего кода, а усггановочный вход счетчика импульсов через блок временной задержки соединен с шиной синхронизации, синхронизирующим входом регистра и управляющим входом разрядного ключа. .На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора пилообразногс напряжения; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняквдие работу устройства. Генератор пилообразного напряжения содержит накопительный конденсатор 1, соединенный с выходом токостабилизирующего двухполюсника 2 и . выходом разрядного ключа 3, а также счетчик 4 импульсов, регистр 5, блок б временной задержки, генератор 7 импульсов, выход которого соединен с счетным входом счетчика . 4 импульсов, выходы которого через регистр 5 соединены с управляющими входами токостабилизирующего двухполюсника 2, причем устройство иМеет шину 8 синхронизации, соединенную через блок б временной задержки с установочным входом счетчика 4 импульсов и непосредственно с синхронизирующим входом регистра 5 и управляющим входом разрядного ключа 3. .;.;, . Генератор пилообразного напряжеия работает следующим образом. На шину 8 синхронизации поступат синхронизирующие импульсы (фиг. 2а), при поступлении каждого з которых разрядный ключ 3 срабатывает и разряжает накопительный коненсатор 1. На выходе блока 6 вреенной задержки выделяются импульсы (фиг. 26), сдвинутые относительносинхронизирующих на некоторое время. В течение периода синхронизируюих импульсов счетчик 4 осуществлят подсчет импульсов (фиг. 2в)гене-. атора 7 импульсов. В момент времеи /-.у число импульсовц подсчитанное счетчиком 4 за период синхронизирующего сигнала, переписывается в регистр 5. В момент времени4;(, счетчик сбрасывается. Зависимость от времени числа в регистре 5 приведена на 1иг4 2 (фиг. 2г1. Это число пропорционально длительности периода синхроимпульсов. Управляемый кодом токостабилизирующий двухполюсник . формирует зарядный ток, обратно про порциональный этому числу, а следовательно, обратно пропорциональный периоду и прямо пропорциональный ча тоте синхронизирующих импульсов. Фиг. 2д представляет собой зависимость от времени пилообразного напряжения, вцйеляивдегося на накопит тельном конден саторе. : Число К, записываемое в регистр 5, составляет К (T/t ) + 0 V(1) где т - период синхронизирующих : - импульсов; t- период следования импульсов генератора 7 (фиг.2в диагл рамма 3);ч О - ошибка дискретизации ( Зарядный ток, стабилизируемый уп РАВляемым кбдом токостабилизирующим |цвухполюсником 2, составляет. U где to- весовой ток у;правляемога кодом токоста лизирующего двухполюсника, Имеющий мест при единице на его управляю . щем входе. Амплитуда пилообразного напряжения равна .,,,UC- Pf --7 4rСА -ДЧС С,(/1«-9к.)

а C3V

( где С - емкость накопительного кондденсатора, Учитывая, что-1 8 1, получаем м - lot )) Очевидно, что максимально возможная ошибка 1/К будет тем меньше, чем больше частота импульсов высокой частоты на выходе генератора 7. Наличие ошибки дискретизации связано с тем, что число импульсов, подсчитанное счетчиком 4 за период Т, может ть исключительно целым, в то время, как отношение периодов Т и Г в общем случае может оказаться дробным. Таким образом, амплитуда пилообразного напряжения в установившемся режиме в пределах известной точности постоянна, не зависит от частоты f « 1/Т синхронизирующих илшульсов и составляет (с описанной выше -точностью) , Ljjt , (5) Из диаграмм , приведенных на фиг, 2, видно, что генератор пилообразного напряжения отрабатывает скачкообразное уменьшение частоты синхронизирующего сигнала за одинего период,что является существенным выигр«1шем в быстродействии по сравнению с 1звестными устройствами.Наличие времени чистого запаздывания связано с тем, что в течение любого периода пилообразного напряжения в регистре 5 записано число К, сосчитанное в течение предшествующего периода. Положительный эффект от использования изобретения состоит в возможности получения синхронизируемого пилооСразного напряжения постоянной амплитуды при переменной частоте синхронизирующего сигнала.

ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий накопительный конденсатор, первая обкладка которого соединена с выходом токостабилиэируккцего двухполюсника и первым электродом разрядного ключа, а вторая - с вторым-электродом разрядного ключа, счетЧик импульсов и регистр/ отличающийся тем,что,с целью повышения быстродействия при одновременном, повышении стабильности амплитуды пилообразного напряжения при-внешней синхронизации пилообразного напряжения импульсами переменной частоты, в него введены блок временной задержки, генератор импульсов, выход которого соединен,сосчетным входом счетчика импульсов, выходы которого через регистр соединены с управлянвдими входами токостабилизирующего двухполюсника, выполнен ного с обратно-пропорциональной зазаисимостью тока от управлякицего кода,щ а установочный вход счетчика импульел сов через блок временной задержки соединен с шиной синхронизации, синхронизирующим входом регистра и уп.равляющим входом разрядного ключа.

imiiiiiiiiiii

пит

IIIIIIL