Двухфазный генератор периодических колебаний Советский патент 1986 года по МПК H03B27/00 

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах автоматического управления для генерирования электрических сигналов специальной формы.

Цель изобретения - повышение точности установки .фазового сдвига между выходными сигналами.

На фиг. 1 представлена структурна электрическая схема двухфазного гене ратора периодических колебаний; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Двухфазный генератор периодических колебаний содержит усилитель-ог- раничитель 1, интегрирующий усилитель 2, потенциометр 3, вычитающий усилитель 4, суммирующий усилитель 55 элемент 6 с зоной нечувствительности и инвертирующий усилитель 7, при этом суммируюйшй усилитель 5 содержит операционный усилитель 8 и элем.ент 9, который выполнен в виде резистора или элемента с зоной нечувствительности.

Двухфазный генератор периодичес-. ких колебаний работает следующим образом.

Усилитель-ограничитель 1 и интегрирующий усилитель 2 благодаря поло- жительной и отрицательной обратным связям на усилитель-ограничитель 1 генерируют напряжения соответственно прямоугольной и треугольной формы (фиг. 2а, б), частота которьгх опре- деляется величинами параметров резис тора и конденсатора интегрирующего усилителя 2, На входы вычитающего усилителя 4 поступают выходной сигнал интегрирующего усилителя 2 и сигнал, снимаемый с потенциометра 3 (часть выходного напряжения усилителя-ограничителя О. При единичной обратной связи операционного усилителя и вычитающего усилителя 4 напряжение на его выходе (фиг. 2в) сме щается относительно выходного сигнала интегрирующего усилителя 2, при этом величина смещения зависит от положения потенциометра 3, а направ,

ление смещения зависит от того, на

какие входы вычитающего усилителя 4 поданы сигналы с выходов усилителя- ограничителя 1 и интегрирующего усилителя 2. Когда выходной сигнал вычитающего усилителя 4 превышает ве- личину зоны нечувствительности элемента 6 (т.е. амплитуду выходного напряжения интегрирующего усилите

Q

jj 20 25

35

40

fiO

55

572 2

ля 2), на выходе элемента 6. появляется сигнал (фиг. 2г)-., котор.ый поступает на вход интегрирующего усилителя 7, на выходе которого образуется усиленное в два раза напряжение обратной полярности (фиг. 2д). Сигналы с выходов вычитающего усилителя 4 и интегрирующего усилителя 7 поступают на входы суммирующего усилителя 5. Благодаря ра зной полярности этих с.игналов их результирующий сигнал будет иметь правильную треугольную форму (фиг. 2е), если в цепи обратной связи операционирго усилителя 8 установлен элемент 9, который выполнен в виде резистора. При этом сдвиг по фазе относительно сигнала с вькода интегрирующего усилителя 2. определяется только отношением величины сигналов на входах вычитающего усилителя 4, поступающих с выходов

усилителя-ограничителя 1 и интегрирующего усилителя 2, т.е. этот сдвиг задается потенциометром 3 и может быть установлен от О до 90. Получаемый сдвиг по фазе не зависит от частоты сигнала. Направление сдвига фазы зависит от того, на какие входы В1)Гчитающего усилителя 4 поступают сигналы (на одноименные или разноименные) . Если в цепи обратной связи операционного усилителя 8 установлен элемент 9, который выполнен в виде элемента с зоной нечувствительности, то на выходе суммирующего усилителя 5 напряжение будет иметь прямоугольную форму (фиг. 2ж), амплитуда которого равна величине зоны нечувствительности элемента 9, а моменты перехода через О совпадают с моментами перехода через О выходного напряжения вычитающего усилителя 4, благодаря чему фаза сигнала на выходе суммирующего усилителя 5 также сдвинута.

Таким образом, кроме основных сигналов прямоугольной формы (выход усилителя-ограничителя 1) и треугольной формы (выход интегрирующего усилителя 2) двухфазный генератор периодических колебаний обеспечивает второй периодический сигнал прямоугольной или треугольной формы, сдвинутый относительно основного на любой заданный угол в пределах ±90°, независимо от частоты сигнала. Двухфазный генератор периодических колебаний имеет только один интегрирующий усилитель,, поэтому проще может

перестраиваться по частоте и может быть проще выполнен по структурному выполнению, а фазоньш сдвиг определяется только величинами напряжений и не .зависит от частоты (если пренебречь инерционностью усилителей), что повышает точность установки фазового сдвига.

Формула изо бретения

1. Двухфазный генератор периодических колебаний, содержащий последо вательно соединенные усилитель-ограничитель и интегрирующий усилитель, а также суммирующий усилитель и вычитающий усилитель, один вход которого подключен через потенциометр к выходу усилителя-ограничителя, а другой вход - к выходу интегрируюСоставитель Н.Матвиенко Редактор Т.Парфенова Техред Г.Гербер Корректор Г.Рейетник

- .

Заказ 2658/55 Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2315724

щего усилителя, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности установки фазового сдвига между выходными сигналами, выход вычитающего усилителя подключен к одному входу суммирующего усилителя непосредственно, а к другому входу - через введенные последовательно соединенные элемент с зоной нечувстви- Q т.ельности и инвертирующий усилитель, а выход интегрирующего усилителя подключен к входу усилителя-ограничителя.

( 2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что суммирующий усилитель выполнен на операционном усилителе, в цепь обратной связи которого включен элемент с зоной нечувствительности.

Изобретение относится к радиотехнике и м.б, использовано в системах автоматического управления для генерирования электрич. сигналов специальной формы. Повышается точность установки фазового сдвига между выходными сигналами. Устр-во содержит усилитель (У)-ограничитель 1, интегрир.укщий У 2, потенциометр 3, вычитакиций У 4, элемент с зоной нечувствительности (ЭЗН) 6, инвертирующий У 7 и суммирующий У 5, состоящий из операционного У 8 и элемента (Э) 9,выполненного в виде резистора или ЭЗИ.В устр-ве кроме основных сигналов прямоугольной формы, генерируемых на выходе У-ограничителя t, и треугольной формы, генерируемых на вы ходе интегрирующего У 2, генерируется на выходе суммирукмцего У 5 второй периодический сигнал прямоугольной формы (если в цепи обратной связи операционного У 8 установлен Э 9 в виде ЭЗН) или треугольной формы (ее- и ли в цепи обратной связи операционного У 8 установлен Э 9 в виде резис- ГЛ тора). Этот сигнал сдвинут относитель- м но основного на любой заданный угол, в Ьви пределах ±9СГ, независимо от частоты сиг- нала.Цель достигается введением ЭЗН6 и инвертирующего У7.1 з.п.ф-лы, 2 ил. л.- / gutf