Генератор периодических колебаний Советский патент 1986 года по МПК H03B5/06 H03K3/23 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах синхронного детектирования сигналов амплитудной модуляции с подавлением несущей для одновременного, формирования синхронных сигналов синусоидальной и прямоугольной форм.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при синусоидальной форме колебаний и повьше- ние стабильности скважности прямоугольных колебаний.

На чертеже представлена структуная электрическая схема генератора периодических колебаний.

Генератор периодических колебаний содержит первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, операционный усилитель 3, компаратор

4нулевого уровня, инвертирующий усилитель) 5, первьш, второй, третий и четвертый масштабирующие резисторы 6-9.

Генератор периодических колебаний работает следующим образом.

Первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, операционный усилитель 3 и третий и четвертый масштабирующие резисторы 8 и 9 образуют универсальное звено второго порядка, которое выполняет роль фильтрующего колебательного контура высокой добротности. Первый масштабирующий резистор 6 нарушает баланс фаз в колебательном контуре. Подключение контура из последовательно соединенных компаратора 4 нулевого уровня, инвертирующего усилителя 5, второго и первого масштабирующих резисторов 7 и 6 создает неожиданный эффект: одновременно соблюдается баланс фаз и баланс амплитуд, требуемые для самовозбуждения. При этом генератор периодических колебаний одновременно обладает свойствами автогенератора и высокоселективного фильтра. Компаратор 4 нулевого уровня преобразует входной сину- соидальный сигнал в прямоугольный типа меандр, который далее инвертируется инвертирующим усилителем

5для выпрлнения баланса фаз. Напряжение прямоугольной формы через второй масштабирующий резистор 7 вводится в селективную систему автогенератора, которая выделяет

151602

первую гармонику колебаний и эффективно подавляет высшие гармоники. Каждый из интегрирующих усилителей 1 и 2 сдвигает фазу на

5 90 ° и обеспечивает подавление кратных частот, поэтому на их выходах формируются квадратурные гармонические колебания с низким уровнем нелинейньк искажений. Незави 0 симость скважности от величины

положительного и отрицательного уровней сигнала прямоугольной формы на выходе инвертирующего усилителя 5 приводит к повьш1ению стабильности

15 скважности прямоугольных колебаний. Это объясняется тем, что в данном генераторе периодических колебаний постоянная составляющая сигнала на входе компаратора 4 нулевого уров20 ня автоматически поддерживается на нулевом уровне с помощью второго интегрирующего усилителя 2, который формирует на инвертирующем входе операционного усилителя 3

25 постоянную составляющую, компенси-- рующую постоянную составляющую прзМоугольного сигнала на выходе инвертирующего усилителя 5. При этом постоянная составляющая сиг30 нала на входе компаратора 4 нулевого уровня практически равна нулю и не зависит от нестабильности питающих напряжений и резисторов.

35

Формула изобретения

Генератор периодических колебаний, содержаний последовательно соединенные первый интегрирующий

усилитель, первый и второй масштабирующие резисторы, последовательно соединенные компаратор нулевого уровня и инвертирующий усилитель, а также последовательно

соединенные третий и четвертый масштабирующие резисторы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений при синусоидальной форме колебаний и повышения стабильности скважности прямоугольных колебаний, в него введены второй интегрирующий усилитель и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к точке соединения первого и второго масштабирующих резисторов, инвертирующий вход - к точке соединения третьего и четверто

3 1215160

го масштабирующих резисторов, аи к входу второго интегрирующего

выход - к входу первого интегриру-усилителя, выход которого подклююще1 о усилителя и к другому вьшодучен к другому выводу третьего масчетвертого масштабирующего резис-штабирующего резистора, а выход

тора, а выход первого интегриру-5 инвертирующего усилителя подключен

ющего усилителя подключен также кк другому выводу второго масштабивходу компаратора нулевого уровня рующего резистора.

Изобретение может использоваться в устройствах синхронного детектирования сигналов амплитудной модуляции с подавлением несущей для одновременного формирования синхронных сигналов синусоидальной и прямоугольной форм. Уменьшаются нелинейные искажения при синусоидальной форме колебаний и повьшается стабильность скважности прямоугольных колебаний. Устр-во содержит два интегрирующих усилителя (ИУ) I и 2, операционный усилитель IОУ 3,компаратор нулевого уровня ЧКНУ 4,инвертирующий усилитель 5 и четыре масштабирующих резистора 6-9. Каждый из ИУ 1,2 сдвигает фазу на 90° и обеспечивает подавление крайних частот, поэтому на их выходах формируются квадратурные гармонические колебания с низким уровнем нелинейных искажений. Независимость скважности от величины положит, и отриц. уровней сигнала прямоугольной формы на выходе инвертирующего усилителя 5 приводит к повьшенио стабильности скважности прямоугольных колебаний, т.к. постоянная составляющая сигнала на входе КНУ 4 автоматически поддерживается на нулевом уровне с помощью ИУ 2, который формирует на инвертирующем входе ОУ 3 постоянную составляющую, компенсирующую постоянную составляющую прямоугольного сигнала на выходе инвертирующего усилителя 5. 1 ил. W ел Од