Многофункциональный генератор Советский патент 1984 года по МПК H03B27/00 

изменение

(Л

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР по авт.св.№ 721892, отличаю.щ и и с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходных синусоидальных сигналов, выход второго интегратора соединен с входом второго управляемого делителя напряжения через, дополнительно введенный, нелинейный функциональный преобразователь .

А

t

S Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в из мерительных приборах. По основному авт. св. № 721892 известен многофункциональный генератор, содержащий компаратор и сумматор, первый вход которого подключ к выходу первого интегратора, второй . вход - к выходу второго интегратора через элемент обратной связи, а также первый и второй управляемые делители напряжения, управляющие входы которых объединены, вход первого из них подключен через компара тор невыходу сумматора, а выход - к входу ВТОРОГО интегратора, выход ко торого соединен с входом второго управляемого делителя напряжения, выходом подключенного к входу первого интегратора 1. Недостатком известного многофунк ционального генератора является недостаточно низкие нелинейные искажения. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений выходных синусоидальных сигналов. Указанная цель достигается тем, что в известном многофукциональном генераторе, содержащем компаратор и сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого интегратора второй вход - к выходу второго интегратора через элемент обратной связи, а также первый и второй управляемые делители напряжения, управляющие входь которых объединены, вход первого из них подключен ч рез компаратор к выходу сумматора, выход - к ВХОДУ второго интегратора выход которого соединен с входом вт ,рого управляемого делителя напряжения, выходом подключенного к входу первого интегратора, выход второго интегратора соединен с входом второго управляемого делителя напряжения через, дополнительно введе ный, нелинейный функциональный прео бразователь. На чертеже представлена структур ная электрическая схема многофункци нального генератора. Многофункциональный генератор со держит сумматор , первый 2 и второй 3 интеграторы, компаратор 4, эл мент 5 обратной связи, первый 6 и второй 7 управляемые делители напря 32 жения, нелинейный функциональный преобразователь 8. Многофункциональный генератор работает следующим образом, Положительный (+ и т ) или отрицательный (-Urn ) сигнал с выхода компаратора 4 умножается на коэффициент первого 6 управляемого делителя напряжения и интегрируется торым 3 интегратором, на выходе ко-торого получается линейно-изменяющийся сигнал. Этот сигнал, проходя через нелинейный функциональный преобразователь 8, преобразуется с определенной точностью, в гармонический сигнал, который также умножается на коэффициент i второго 7 управляемого делителя напряжения и интегрируется первым 2 интегратором, при этом основная первая гармоника гармонического сигнала с выхода второго 7 управляемого делителя напряжения сдвигается первым 2 интегратором по фазе на 90 , а более высокие гармоники фильтруются. Сигналы с выходов первого 2 и второго 3 интеграторов по цепям обратных связей попадают на входы сумматора 1, выходной сигнал которого управляет переключениями компаратора 4, чем и обеспечивается автоколебательный режим, В-автоколебательном режиме частота генерации |L.,.K. f fл Xj K-Xj X -и к 5т 2- KKg . , 2Т|- - где л - ширина петли гистерезиса компаратора 4; Vfrt - амплитуда прямоугольных сигналов на выходе компаратора 4; амплитуда треугольных колебаний на выходе второго 3 интегратора; - коэффициент передачи элемента 5 обратной связи; К,К Kt коэффициенты передачи соотsetcTBeHHo нелинейного функционального преобразователя 8, второго 3 и первого 2 интеграторов; - коэффициент передачи первого 6 и второго 7 управляемых делителей напряжения;

31

3m

амплитуда синусоидальных колебаний на выходе нелинейного функционального преобразойателя 8;

X mамплитуда синусоидальных колебаний на выходе первого 2 интегратора;

%mамплитуда синусоидального сигнала на выходе второго 7 управляемого делителя напряжения .

Постоянство амплитуды вырабатываемых сигналов при плавном изменении частоты обеспечивается, как ив многофункциональном генераторе по авт.св.№ 721392, синхронным изменением коэффициентов первого 6 и второго 7 управляемых делителей напряжения.

Таким образом, предлагаемый генератор, кроме прямоугольного и треугольного сигналов, получаемых на выходах компаратора 4 и второго 3 интегратора, формирует пару взаимноортогональных гармонических сигналов, которые получаются на выходах

5234

нелинейного функционального прео. бразователя 8 и первого 2 интегратора.

Согласно fl, гармонический сигнал на выходе первого 2 интегратора в генераторе получается непосредственно фильтрацией треугольного сиг нала первым 2 интегратором. В предлагаемом многофункциональном генераторе треугольный сигнал предварительно проходит через нелинейный . функциональный преобразователь 8, который аппроксимирует функцию

, где|х|

Первый 2 интегратор, осуществляя дополнительную фильтрацию высших гармоник выходного сигнала нелинейного функционального преобразователя 8, позволяет уменьшить коэффициент нелинейных искажений в 5-10 раз и получить гармонический сигнал с 0,0010,2% точностью. Кроме того, расширяется набор синхронных выходных сигналов многофункционального гене.ратора.