Формирователь импульсов из синусоидального сигнала Советский патент 1985 года по МПК H03K5/22 

Изобретение относится к области импульсной техники, может быть использовано в измерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1043822.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем формирования на дополнительном выходе устройства импульсного сигнала удвоенной частоты входного сигнала при сохранении постоянства фазы выходного импульсного сигнала удвоенной частоты.

На чертеже представлена блок-схема формирователя импульсов.

Формирователь импульсов из синусоидального сигнала содержит компаратор 1, первый вход которого подключен к входной шине 2 формирователя, выход - к входу инвертора 3, первый 4 и второй 5 ключи, выходы которых подключены к второму входу компаратора 1, управляюш.ий вход первого ключа 4 подключен к выходу инвертора 3, управляющий вход второго ключа 5 - к выходу компаратора 1, а также две цепи, состоящие из последовательно соединенных выпрямителей б и 7 и фильтров 8 и 9, входы которых подключены к первому входу компаратора 1, а выходы - соответственно к входам первого и второго ключей 4 и 5, интегратор 10, дополнительный компаратор 11 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выход которого является дополнительным выходом 13 формирователя, входы его соединены с выходами основного 1 и дополнительного 11 компараторов, основной выход 14, первый вход дополнительного компаратора 11 соединен со вторым входом основного компаратора 1, второй вход дополнительного 11 компаратора соединен с выходом интегратора 10, вход которого подключен к входной шине 2.

Формирователь импульсов из синусоидального сигнала работает следующим образом.

При наличии на входе 2 формирователя синусоидального сигнала он выпрямляется выпрямителями 6 и 7, а пульсирующее напряжение сглаживается фильтрами 8 и 9. Выпрямители 6 и 7 включены таким образом, что напряжения на их выходах разнополя)ны, поэтому на входы ключей 4 и 5 поступают разнополярные постоянные напряжения, величина которых пропорциональна амплитуде входного синусоидального сигнала и меньше его.

Так как напряжения на выходах основного компаратора 1 и инвертора 3 противофазны, одновременно может быть открыт только один из ключей 4 или 5. Постоянные напряжения с выходов фильтров 8 и 9 подаются на входы ключей 4 и 5 таким образом, что при наличии на первом входе основного компаратора 1 положительной полуволны входного сигнала на второй вход компаратора через ключ 4 подается положительное постоянное напряжение с выхода фильтра 8,

а при отрицательной полуволне входного сигнала открывается ключ 5 для отрицательного постоянного напряжения с выхода фильтра 9.

Так как величина постоянных напряжений, подаваемых с выхода фильтров 8 и 9 через один из ключей 4 и 5 на второй вход основного компаратора 1, меньше амплитудного значения переменного входного сигнала Ubx, то в процессе увеличения входного сигнала наступает момент, когда его величина на первом входе основного компаратора 1 превышает значение постоянного напряжения на втором входе этого компаратора. В этот момент времени основной компаратор 1 срабатывает, вследствие чего открывается другой ключ и полярность напряжения на втором входе основного компаратора 1 изменяется на противоположную. Следующее срабатывание основного компаратора 1 происходит уже при отрицательной полуволне входного напряжения, что приводит к переключению ключей 4 и 5 и изменению полярности напряжения на втором входе компаратора 1 на противоположную. Таким образом основной компаратор 1 срабатывает с частотой входного сигнала и на выходе 14 5 устройства формируется импульсное напряжение, частота которого равна частоте входного сигнала.

Входной синусоидальный сигнал поступает также на вход интегратора 10, где он преобразуется в косинусоидальный сигнал д т. е. сдвинутый относительно входного сигнала на 90°. Этот сигнал подается на второй вход дополнительного компаратора 11, на первый вход которого поступают те же постоянные напряжения, что и на основной вход основного компаратора 1. Вследствие 5 этого срабатывание дополнительного компаратора 11 происходит также с частотой входного сигнала, но со сдвигом по фазе на 90° относительно фазы импульсного сигнала на выходе основного компаратора . Импульсные сигналы с выходов основного 1 и дополнительного 11 компараторов поступают на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, на выходе которого (дополнительном выходе 13 устройства) формируется импульсное напряжение типа «меандр, частота которого вдвое выше частоты входного синусоидального напряжения формирователя.

При этом при изменении величины входного напряжения формирователя на какуюто величину, на такую же величину изменяются и значения напряжений на выходах выпрямителей 6 и 7, выходах фильтров 8 и 9, а следовательно, и на первом входе дополнительного компаратора 11 и втором входе основного компаратора 1. Поэтому сравнение входного синусоидального сигнала для компаратора 1 и косинусоидального сигнала для дополнительного компаратора 11 происходит в те же моменты времени, что и до изменения величины входного сигнала, т. е. фаза

311905034

выходного импульсного сигнала компарато-тотой, равной частоте входного напряжения

ров остается неизменной. Следовательно,формирователя и частотой, равной удвоенной

остается неизменной и фаза и форма импульс-частоте входного напряжения устройства

ных напряжений на выходах 13 и 14 форми-при постоянстве фазы этих импульсных

рователя.сигналов относительно входного синусоидальТаким образом, в предлагаемом форми-ного сигнала в широких пределах изменения

рователе обеспечивается получение на вы-амплитуды входного напряжения формироходах устройства импульсных сигналов с час-вателя.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ИЗ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА по авт. св. № 1043822, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования на дополнительном выходе формирователя импульсного сигнала удвоенной частоты входного сигнала при сохранении постоянства фазы выходного импульсного сигнала удвоенной частоты, в него введены интегратор, дополнительный компаратор и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является дополнительным выходом формирователя, входы его соединены с выходами основного и дополнительного компараторов, первый вход дополнительного компаратора соединен с первым входом основного компаратора, а второй вход дополнительного компаратора соединен с выходом интегратора, вход которого подключен к входной шине формирователя. сл ;о о 01 о со