Генератор квадратурных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03B27/00 H03B5/20 

Изобретение относится к электрон ной технике общего назначения и может быть использовано для одновре менной генерации в виде напряжений тригонометрических функций синуса и косинуса в аналоговых вычислительных машинах, а также для питания фазорегуляторов в радиотехнических устройствах и в автоматических система регулирования с фазовым управлением Известен генератор квадратурных сигналов , содержащий дифференциальны усилитель, выход которого подключен к входам интегрирующего и дифференцирующего усилителей, выходы которых через резистивный сумматор подключе ны к неинвертирующему входу дифференциального усилителя Ill Недостатком известного устройства является сложность его схемьт, котора содержит три операционных усилителя Наиболее близким техническим решением к предложенному является генератор квадратурных сигналов, со держащий соединенные в кольцо первый интегрирующий усилитель и второй интегрирующий усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен амплитудный ограничитель, а к неинвертирующему входу первого интегрирующего усилителя подключен дополнительно конденсатор , . Однако данный генератор квадратур ных сигналов обеспечивает недостаточ но высокую стабильность выходных квадратурных сигналов, а наличие конденсатора усложняет его схему. Цель изобретения - повышение стабильности квадратурных сигналов при одновременном упрощении генератора путем исключения конденсатора. Цель достигается тем, что в генераторе квадратурных сигналов, содержащем последовательно соединенные первый и второй интегрирующий усилитель , а также амплитудный ограничитель, выходы первого и второго интегрирующих усилителей подключены через введенный резистивный сумматор к неинвертирующему входу первого интегрирующего усилителя, между выходом и- инвертирующим входом которого включен амплитудный ограничитель. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенног генератора квадратурных сигналов. Генератор квадратурных сигналов содержит первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, амплитудный ограничитель 3 и резистивный сумматор 4. Генератор квадратурных сигналов работает следующим образом. При подаче питания на генератор квадратурных сигналов цепи питания не изображены Б результате переходных процессов, вызванных подачей питания, генератор квадратурных гналов входит в режим колебаний ободного движения, при этом его бота описывается следующей систей уравнений: e,-W«u()e,jbei eiWu(p)e4 , е 2,), 82,- выходные напряжения соответственно первого и второ го интегрирующих усилителей 1 и 2; jb - коэффициент передачи напряжения DI через резистивный сумматор 4 на неинвертирующий вход интегрирующего усилителя 1; Р - оператор дифференцирования; WHu(p)H- Xu{p)1-4Tp) 2) е,к/р)- передаточная функция интегрирующего усилителя 1 по неинвертирующему входу i6e3 учета наличия амплитудного ограничителя 3); X/liCp передаточная функция интег рирующего усилителя 1 по инвертирующему входу; 22Cf) ,tP),-(P)комплексные сопротивления на инвертирующем входе интегрирующего усилителя 1, образованные соответственно цепью обратной связи и прямой цепью. В данном генераторе квадратурных 1 -7 v/ 1 p,2(p)e, 1 гналов при этом система равне(1) может быть заменена одним авнением вида л, 0, t Jb . Для нормальной работы генератора адратурных сигналов необходимо, обы его настройка удовлетворяла ловию самовозбуждения, которое в нном случае имеет вид 2,Ь- 1 (} е - малая величина, стремящаяся к нулю. Из соотношения 4) следует, что эффициент Ь должен удовлетворять венству Ь О,5 -i и, пренебрегая величиной с5, , оконтельно получаем условие самовобуждения генератора квадратурных сигналов ,5. .. (5) При выполнении условия (5)уравнение (З действительно принимает вид, описывающий работу генератора практически незат ухающих гармонических колебаний, т.е. в этом случае напряжение на выходе первого интегрирующего усилите ля 1 изменяется во времени по закон синуса, а на выходе второго интегри рующего усилителя 2 - по закону кос нуса, т.е. генератор вырабатывает квадратурные сигналы. Величина определяет область допустимых рабочих настроек генератора квадратурных сигналов и обуславливает малое расхождение или затухание гармонических колебаний генератора, заметное только на большом интервале времени. Использование амплитудного ограничителя 3 вызвано необходимостью защиты первого интегрирующего усилителя 1 от перегрузки при наличии малорасходящихся колебаний. Технико-экономический эффект от использования изобретения получают вследствие замены сложного и дорогостоящего элемента - операционного усилителя на более простой и дешевый - резистивный сумматор, а также за счет частичного изменения функциональных связей генератора и исключения конденсатора, что позволяет повысить технологичность, примерно на 20%., точность генератора и снизить его стоимость на 20-25%.

ГЕНЕРАТОР КВАДРАТУРНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующие усилители, а также амплитудный ограничитель, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходных квадратурных сигналов при одновременном упрощении генератора путем исключения конденсатора, выходы первого и второго интегрирующих усилителей подключены через введенный резистивный сумматор к неинпертирующему входу первого интегрирующего усилителя, между выходом и инвертирующим входом которого включен амплитудный органичитель, О 9