Двухфазный перестраиваемый генератор Советский патент 1985 года по МПК H03B27/00 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения параметров электрических сигналов в качестве источника опорных напряжений, а также для исследования частотных свойств систем автоматическогр регулирования. Известен двухфазньй генератор., содержащий соединенные в кольцо первьй интегратор, в цепь обратной связи которого включен блок стабилизации амплитуды, второй интегратор и инвертор 1. Недостатком известного двухфазно го генератора является невозможность плавной перестройки частоты выходных колебаний. Наиболее близким по техническому решению к предложенному является двухфазньй перестраиваемьй генератор содержащий последовательно соединенные первьй и второй регулируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выход которого подключен к входу первого регулируе мого активного фазовращателя, при этом каждьй регулируемьм активньй фазовращатель содержит операционньй усилитель и Г-образное RC -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронно-управляемым сопротивлением, которьй подключен параллельно неинвертирующему входу операционного усилителя, источник управляющего напряжения и последовательно соединенные источник опорного напряжения, первьй блок сравнения и первьй усилитель, выход которого подключен к управляющему входу каждого элемента с электронно управляемым сопротивлениемС2. Однако данньш генератор при плав ной перестройке частоты не обеспечивает, достаточно высокой стабильности фазового сдвига выходных колебаний. Цель изобретения - повышение ста бильности фазового сдвига выходных колебаний при перестройке частоты. Поставленная цель достигается тем, что в двухфазньй перестраиваемы генератор, содержащий последователь но соединенные первьй и второй лируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выход которого подключен к входу первого регулируемого активного фазовращателя, при этом каждый регулируемьй активньй фазовращатель содержит операционньй усилитель и Г-образное RC -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронноуправляемым сопротивлинем, которьй подключен параллельно неинвертирующему входу операционного усилителя, источник управляющего напряжения и последовательно соединенные источник опорного напряжения, первьй блок сравнения и первьй усилитель, выход которого подключен к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного RC-звена первого регулируемого активного фазовращателя, введены первьй и второй преобразователи напряжения в ток, входы которых подключены к выходу источника управляющего напряжения , при этом выход первого преобразователя напряжения в ток подключен к иеинвертирующему входу операционного усилителя первого регулируемого активного фазовращателя и к другому входу первого блока сравнения, а выход- второго преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя второго регулируемого активного фазовращателя и через введенные последовательно соединенные второй блок сравнения и второй усилитель - к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного RC -звена второго регулируемого активного фазовращателя, а выход источника опорного напряжения подключен также к другому входу второго блока сравнения, при этом каждьй элемент с электронно-управляемым сопротивлением выполнен в виде элемента управляемого по току. На чертеже представлена стуктурная электрическая схема двухфазного перестраиваемого генератора. Двухфазньй перестраиваемьй генератор содержит первьй 1 и второй 2 преобразователи напряжения в ток, первьй 3 и второй 4 регулируемые активные фазовращатели, блок 5 стабилизации амплитуды, первьй 6 и второй 7 блоки сравнения, источник 8 опорного напряжения, источник 9 управляющего напряжения, первьй 10 второй 11 усилители, при этом первьй 3 и второй 4 регулируемые активные фазовращатели содержат операционньй усилитель 12 и Г-образное -звено, состоящее из элемента 1 3 с электронно-управляемым сопротивлением, вьшолненного в виде элемента управляемого по току, и конденсатора 14. Двухфазньй перестраиваемый гене ратор работает следующим образом. Передаточные, функции первого 3 и второго 4 регулируемых активных, фазовращателей определяются выраже нием -Р 1,2 1,2 l+pu ,2,2 Фазовый сдвиг, осуществляемый в каждом из регулируемых активных фазовращателей 3 и 4 равен 1 roirct (ju)) -2o(rct ujt . U 1( в режиме уста.новившихся колебаний на частоте двухфазном пере страиваемом генераторе вьшолняется условие баланса фаз ,-т . или -2oirct u)t - Zrtrci: uJt -J . (4 Из уравнения (4) получают выражение для частоты автоколебаний - (5) Из выражений (4) и (5) определяют фазовый сдвиг, осуществляемый первым 3 и вторым 4 регулируемыми активными фазовращателями, -2«rct -L - , .г - . 1-1 Управляющее напряжение U с вы да источника 9 с помощью первого 1 и второго 2 преобразователей преоб разуется в токи rV. протекающие по элементам 13 с элек ронно-управляемым сопротивлинем, которые могут быть выполнены на по левых транзисторах или оптронах. Напряжение на элементах 13 благ даря наличию отрицательной обратно связи с точностью до статической щибки равно постоянному напряжеию поступающему с выхода источика 8 на первые входы блоков 6 и 7 равнения. Согласно закону Ома 4S2 ледовательно, i; Vj и -ци, де R , сопротивления элементов 13 первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей. После подстановки (9) в (5) получают частоту колебаний на выходных зажимах двухфазного перестраиваемого генератора,. пропорциональную управляющему сигналу где С , С- - емкости конденсаторов 14 первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей. Фазовый сдвиг между сигналами, снимаемыми с выходов первого 3 и второго 4 регулируемых активных фазовращателей получают после подЬтановки выражения (9) в (6) Au))-2«rci4;« f -, J,(u) 1 I Из выражений (10) и (11) следует, что частота колебаний двухфазного перестраиваемого генератора пропорциональна управляющему напряжению, поступающему на его вход, а фазовый сдвиг между выходными сигналами определяется отношением коэффициентов передачи преобразователей 1 и 2 напряжения в ток при фиксированных величинах С и Cj и не зависит от частоты колебаний генератора. Технико-экономический Э11)ффект заключается в повыщении стабильности фазового сдвига выходных колебаний цри перестройке частоты.

ДВУХФАЗНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий последователь-, но соединенные первьй и второй регулируемые активные фазовращатели и блок стабилизации амплитуды, выкод которого подключен к входу первого регулируемого активного фазовращателя, при этом каждьм регулируемый активный фазовращатель содержит операционный усилитель и Г-образное RC -звено, в поперечное плечо которого включен элемент с электронноуправляемым сопротивлением, которьй подключен параллельно неинвертирукщему входу операционного усилителя, источник управляющего напряжения и последовательно соединенные источник опорного напряжения, первьйблок сравнения и первьй усилитель, выход которого подключен к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением Г-образного RC -звена первого регулируемого активного фазовращателя, о т л и ч аю и с я тем, что, с целью повышения стабильности фазового сдвига выходных колебаний при перестройке частоты, в него введены парвьй и второй преобразователи напряжения в ток, входы которых подключены к выходу источника управляющего напряжения, при этом выход первого преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя первого регулиi руемого активногофазовращателя и к другому входу первого блока сравне(Л ния, а выход-второго преобразователя напряжения в ток подключен к неинвертирукядему входу операционного усилителя второго, регулируемого активного фазовращателя и через введенные последовательно соединенные второй блок сравнения и второй усилитель - . к управляющему входу элемента с электронно-управляемым сопротивлением to to Г-образного RC-звена второго регули.руемого активного фазовращателя, а выход источника опорного напряжения подключен также к другому входу второго блока сравнения, при этом каждый элемент с электронно-управляемым сопротивлинием вьшолнен в виде элемента управляемого по току.