Генератор импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K3/02 

11

.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэовано для настройки, испытания, по- верки приборов и систем связи, автоматики, вычислительной и измерительной техники.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышение стабильности амплитуды выходных импульсов.

На фиг.1 схематически показан генератор импульсов, на фиг.2-временные диаграммы работы коммутатора токаУстройство содержит управляющий генератор 1 , источник кали(5рованного напряжения 2, схему сравнения 3, коммутатор тока 4, внутреннюю нагрузку 5, делитель напряжения 6, регулируемый источник тока 7, индикатор калибровки 8, внешнюю нагрузку 9, причем источник калиброванного напряжения 2, соединен с первым входом схемы сравнения 3,выход

которой подключен к индикатору калибровки 8 и к регулируемому источнику тока 7, выход которого соединен с входом коммутатора тока 4, управляюЕцие входы которого подключаются к парафазным выходам управляющего генератора 1, а выходы соответственно соединены с внутренней 5 и внешней 9 нагрузками, а также с делителем напряжения 6, средняя точка которого подключена к второму входу схемы сравнения Генератор работает следующим образом.

Управляющий генератор 1 вырабатьгоает противофазные импульсы,, которые управляют работой коммутатора тока 4 Наличие внутренней нагрузки 5 позволяет использовать простую форму делителя напряжения 6, состоящую из двух высокоомных резисторов.

Постоянное напряжение, равное половине амплитуды выходных импульсов, с I,

выхода делителя напряжения о поступает на схему сравнения 3, где сравнивается с напряжением источника калиброванного напряжения 2, равным половине от установленного значения амплитуды импульсов. Выход схемы сранения 3 управляет регулируемым источником тока 7 таким образом, чтобы амплитуда выходных импульсов была равна установленному значению.

Выходное напряжение делителя напряжения 6 равно половине амплитуды выходных импульсов.

172

Временная диаграмма коммутатора тока 4 (фиг. 2) позволяет вьшести с отношения для выходного напряжения делителя 6.

Предположим, что влиянием резисторов (обозначим их R и R2 соответственно ) делителем 6 можно пренебречь, если выбрать

RI R р- RH

где R 60 Ом.

Например при R R 500 кОм влияние не превысит относительной величины

5-Г5-- - 00% 0,005% . 1 Н, +R

Тогда напряжения на внутренней

5 (RH.. вн.тр) внешней (,,,,) нагрузках выражаются формулами

Ld,- t

TI ) R 11

и.вНГГр

Тх

i .Вчешк 1мам:

t

Выходное напряжение преобразователя 6 можно выразить следукедей формулой :

. E--h-

ивы. (Ui - и, )

или, подставив выражения для tU и и. , получим

II (П П ) 2.

ъш usKC-f -%а. E;+R

2 мекис ПОЛОЖИМ, что

и.

(1)

и,

(«ис . макс (2)

R - R 2 - R ,

огда получим

1

+ t) ил

иЭта формула справедлива во всем .временном интервале.

Условия (1) и Г2) реализуются следующим образом.

Условие (I) сводится к условию и. внутр к.внеши и при известном разбросе величины внешней нагрузки С например, В ц.ацешн 50 Ом + 57oj внут3 . . ренняя нагрузка 5 делается с подстрой кой на тот же самый разброс, что позволяет всегда осуществить равенство нагрузок. Уравнивание нагрузок производится в процессе калибровки, которая сводится к контролю равенств напряжения на выходе схемы сравнения 3 при переключении тока либо на внут реннюю 5, либо на внешнюю 9 нагрузки в режиме постоянного тока. Выходное напряжение схемы сравнения 3 контролируется с помощью индикатора калибровки 8, к которому предъявляется единственное требование - доста точная, разрешающая способность, чтобы процесс калибровки не вносил существенной погрешности. Например, при разрешающей способности ди О,1 мВ и выходном токе в режиме калибровки 20 мА, погрешность составляет 0.1 10 Д и и, I 1 и . А T i-77гг.-г 100% 0,01% . Условие (2 ) для высокоомных резисторов типа С2-29-499 кОм ± 0,05% 174 реализуатся без подбора с погрешностью сГр 0,1%. При практической реализации генератора .с диапазоном амплитуд вых. импульсов от 1 В до 10 В в качестве источника калиброванного напряжения использовался десятиразрядный цифро-аналоговый преобразователь с погрешностью ,03%, а в качестве схемы сравнения бьш использован операционный усилитель типа 544 УД1А с коррекцией напряжения смещения до 0,5 мВ, что при минимальном напряжении сравнения 0,5 В (Uj.)(l в) дает относительную погрешность100% 0,1%. Тогда полная расчетная погрешность составит «/-((Гб() 0,01+0,1+0,03+0,1 0,24% ,. Практическая погрешность не превышает,2%.

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержапщй управляющий генератор, источник калиброванного напряжения, соединенный с.первым входом схемы срав- нения, внешнюю нагрузку, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повьш1ения стабильности амплитуды выходных импульсов, в него введены коммутатор тока, внутренняя нагрузка, делитель напряжения, индикатор калибровки, регулируемый источник тока, при этом второй вход схемы сравнения соединен с выходом делителя напряжения ,, первый и второй выводы которого соединены с первым и вторым выходами коммутатора тока и первыми выводами внутренней и внешней нагрузок соответственно, вход коммутатора тока соединен через регулируемый источник тока с выходом схемы сравнения и входом индикатора калибi ровки, а управляющие входы коммутатора тока соединены с парафазными (Л выходами управляющего генератора, вторые выводы внутренней и внешней С нагрузок подключены к общей, шине. ьо М

Hi,

ffOHC

UA

г

и2 Matte,

Фив. Z