Функциональный генератор Советский патент 1984 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к устройствам, формирующим напряжения треуголь Еюй и прямоугольной формы, и может быть использовано в устройствах аналоговой вычислительной техники. Известен функциональный генератор содержащий потенциометр установки частоты, суммирующие фазоинвертируюцие усилители, токозадающие резисторы, диодный мостовой ключ, интегратор, релейный элемент, компенсирующий диод, согласующий усилитель, шиHiy нулевого потенциала l . : Недостатком устройства является невозможность регулирования скважн:ости выходных импульсов прямоугольной и треугольной формы. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является функциональный генератор, содержащий соединенные последовательно интегратор и релейный элемент, выход кото pioro подключен к первому коммутирующему входу диодного мостового ключа выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора являгется первым выходом, а выход релейного элемента - вторым выходом функционального генератора, пять источников тока, первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй массштабные резисторы соединены с выходом первого источника питания,,первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и чет вертый масштабные резисторы подключе ны к выходу второго источника питания , выходы первого и второго источника тока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого источника тока, а через пятый масштабный резис тор подключен к выходу первого источ ника питания, первый вход третьего источника тока подключен к шине нулевого потенциала 2 , Недостатком известного функционального генератора является низкая точность регулировки частоты и сква ности выходного напряжения прямоугольной формы. Цель изобретения - повышение точ ности регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной формы. Поставленная цель достигается те НТО в функциональный генератор, содержащий соединенные последовательн РЕНтегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому коммути Е)ующему входу диодного мостового ключа, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора является первым выходом, а выход релейного элемента - вторым выходом функционального.генератора, пять источников тока, первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с выходом первого источника питания, первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходу второго источника питания, выходы первого и второго источника тока г одключены соответственно к первому и BTOpoi ry сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого исгочника тока, а через пятый масштабный резистор подключен к выходу первох о источника питания, первый вход третьего источника тока подключен к шине нулевого потенциала, введены четыре элемента с управляемой проводимостью, выполненные на полевых транзисторах, истоки которых подключены к шине нулевого потенциала, четыре операционных усилмтеля с резисторами в цепи обратной связи, три масштабных резистора, вход Функционального генератора через шестой масштабный резистор подключен к инверсному входу первого операционного усилителя, второй которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход подключен к первому входу пятого источника тока, инверсный вход второго операционного усилителя через седьмой масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала и неинвертирующему входу третьего операционного усилителя, инвертирующий вход которого через восьмой масштабный резистор соединен с в :одом управления скважностью функционального генератора и неинвертирующим входом второ-. го операционного усилителя, выходы второго и третьего операционных усилителей соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзисторов, стоки которых подключены к инвертирующим входам соответственно четвертого и пятого операционных усилителей, выходы которых подключены к затворам соответственно третьего и четвертого полевых транзисторов, стоки которых подключены к прямым входам соответственно пятого и четвертого операционных усилителей и к вторым входам соответственно четвертого и пятого источников тока. На чертеже приведена функциональная схема функционального генератора. Функциональный генератор содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 операционные усилители, первый б, второй 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 источники тока, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 полевые транзисторы, первый 15 и второй 16 источники питания, восемь масштабных резисторов 17-24, диодный мостовой ключ 25 интегратор 26, релейный элемент 27 Функциональный генератор работает следующим образом. При подаче управляющего напряжения на вход функционального генерато ра в случае отсутствия сигнала на входе управления скважностью на масштабных резисторах 17 и 19 образуются равные по величине падения напряжения, которые повторяются на резисторах 18 и 20. В результате на выходах источников тока 6 и 7 формируются одинаковы по величине тока, которые через диод ный мостовой ключ 25 поочередно поступают на вход интегратора 26. Вследствие равенства сопротивлений каналов полевых транзисторов 13 и 14 и пропорциональной связи с выходными токами источников тока 6 и 7 в контуре, образованном диодным моетовым ключом 25, интегратором 26 и релейным элементом 27, возникают автоколебания. В результате на первом выходе функционального генератора формируется напряжение треугольной формы, а на втором выходе - напряжение прямоугольной формы. Регулирование частоты автоколебаний осуществляется посредством управляющего напряжения, подаваемого на вход функционального генератора. Регулирование временной симметрии выходного напряжения осуществляется за счет соотношения выходных токов источников тока 6 и 7. Эти токи связаны линейной зависимостью с выходными токами источников тока 8 и 9, величины которых, в свою очередь, определяются соотношением сопротивлений каналов полевых транзисторов 13 и 14, управляемых операционными усилителями 4 и 5 , в цепях обратной связи которых для получения линейной характеристики зависимости сопротивления каналов полевых транзисторов 13 и 14 от напраяжения включены полевые транзисторы 11 и 12, управляемые операционными усилителями 2 и 3, причем для получения одинаковых характеристик зависимости сопротивлений каналов полевых транзисторов от напряжения яп затворах напряжения на стоках псэлевых транзисторов поддерживаются равнТлми. Таким образом, данное устройство позволяет повысить точность регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной .

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий соединенные последовательно интегратор и релейный элемент, выход которого подключен к первому коммутирующему входу диодного мостового ключа, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора является первым выходом, а выход релейного элемента - вторым выходом функционального генератора, пять источников тока, первый и второй входы первого источника тока соответственно через первый и второй масштабные резисторы соединены с выходом первого источника питания, первый и второй входы второго источника тока соответственно через третий и четвертый масштабные резисторы подключены к выходу второго источника питания, выходы первого и второго источника тока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам диодного мостового ключа, выход третьего источника тока подключен к первому входу четвертого источника тока, а через пятый масштабный резистор подключен к выходу первого источника питания, первый вход третьего источника тока подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем. что, с целью повышения точности регулировки частоты и скважности выходного напряжения прямоугольной и треугольной формы, в него дополнительно введены четыре элемента с управляемой проводимостью, выполненные на полевых транзисторах, истоки которых подключены к ишне нулевого потенцигита, четыре операционных усилителя с резисторами в цепи обратной связи, три масштабных резистора, вход функционального генератора через шестой масштабный резистор подключен к инверсному входу первого операционного усилителя, второй вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход подключен к первому входу пятого источника тока, О) инверсный вход второго операционного усилителя через седьмой масштабный резистор подключён к шине нулевого потенциала и неинвертирующему входу третьего операционного усилителя, инвертирующий вход которого через восьмой масштабный резистор соединен с входом управления скважностью функционального генератора и неинвертирующим входом второго операционного усилителя, выходы второго « и третьего операционных усилителей оо соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзис vj торов , стоки которых подключены к сю инвертирующим входам соответственно четвертого и пятого операционных уси4 лителей, выходы которых подключены к затворам соответственно третьего и четвертого полевых транзисторов, стоки которых подключены к прямым входам соответственно пятого и четвертого операционных усилителей и к вторым входам соответственно четвертого и пятого источников тока.