Функциональный генератор Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к электротехнике, вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в преобразовательных установках с квазис51нусоидальным выходным напряжением для стаб(-шизированного преци- зионного электроприводаJ для генерации периодических тригонометричес- ких функциональных напряжений, для модулирующих и вычислительных уста-

HDBOK.

Целью изобретения является повы- шение стабильности выходного напря жения.

На чертеже представлена схема функ ционального генератора.

Фуикциоиапьнь й г енератор содержит задающий генератор импульсов ,, счет чик импульсов 2, блок памяти 3,, выпрямитель 4, аналого- цифровой преоб- разователь 5,, цифровой компаратор 6, два элемента. И 7, и 7,, , реверсивный счетчик 8, дешифратор кодов 9, дешифратор 10, трансформаторы имеющие вторичные обмотки дополнительные вторичные обмотки I3j- 3,. (яа чертеже показана только 13,,) и зтервичные обмотки 14j- I4f (на

-S тл f- -гт л г/ -1 о -л гл ГУ / ч ГГ т.. / /Ч 1 Л

I О - V

- 1 . т/

1. 7, 1 7 {1 ОТ к азкдой

чертеже показана только 14,), каждая из которьк имеет средний вывод 15, соединенный с DJHHoi-i положительного питающего напряжения 16, и 1 выводов

;е половины, m первых и m вторьгл групп коммутиру - ющих диодов 18(- I8j i , m вьтрямитель ных диодных мостов 19,9гп (на чертеже показан только 19,), m шунтирую ащх транзисторных ключей 20,-20,, (на чертеже показан го;тько 20,) , in первьи и m BTopbix групп транзисторных клю чей 21,21р, шип у отрицательного пита1още1 о напряжения 22 и m первых и вторых за1 1итных диодов 23j -23, и 24, 24. Свободные выводы вторичных обмоток 12 и 12 .,, являются внешними выводами 25 и 26 генератора и под- ключены к нагрузке 27.

Функциональный генератор работает следующим образом.

Задающий генератор импульсов 1 вырабатывает импульсы с частотой f 4S , где S - цифровая едкость функционального генератора;-,, f,i.,« - частота выходного сигнала геDDI А

нератора, которые поступают на вход счетчика импульсов 2. Параллельный двоичный код с выходов счетчика импульсов 2 поступает на адресные вхо

ды блока 3 памяти. Блок 3 памяти до установки его в функционал{ ный генератор программируется таким образом, чтобы при смене кодов на адресных входах на его выходе появлялся двоичный код, соответстввющий в течение полупериода текущему значению ординаты аппроксимирующего сигнала, например синусоидального.

Двоичный параллельный код, X с блока памяти 3 поступает на одну из групп входов цифрового компаратора 6. Одновременно на втор-ую группу входов комларатора 6 поступает параллельный двоичный код Y , полученный после выпрямления выходного сигнала с нагрузки 27 выпрямителем 4 и последующей .обработкой его аналого- цифровым преобразователем 5. В цифровом компараторе 6 происходит сравнение кодов X и . Если в какой-либо момент времени оказывается, что код л больше кода Y , открывается

элемент

И 7.

и он начинает пропускать

импульсы с задающего генератора импульсов 1 которые, поступая на рующий вход реверсивного счетчика 8, постепенно увеличивают значение двоичного кода на его выходе. Если X Y то импульсы от задающего генератора импульсов через элемент И 7 поступают на вычитанзщий вход реверсивного счетчика 8, постепенно уменьшая зна- чение двоичного кода на его выходе.

Поскольку управляющая часть генератора работает в двоичном коде, а основная в нечетном многозначном коде с симг. етричной относительно нуля базой, то corjiacoBaHHB алгоритмов работы их производится дешифратором кода 9. На выходе дешифратора кодов 9 вырабатывается симметричный №io- гозь;. код, который описьшает ал- работы транзисторных ключей

21 при формировании одного полуперио- да выходного сигнала. Для обеспечения возможности формирования обоих полу- периодов параллельный код с выхода дешиорратора кодов 9 обрабатывается

дешифратором 0.

Поскольку выравнивание кодов X и Y происходит не мгновенно, а постепенно, что обусловлено последователь- isbiM постепенным накапливанием импульсов

в реверсивном счетчике 8 через элементы 11 7j и 72 от задающего генератора импульсов I, на выходе функционального генератора формируется ступенчатомодулированный сигнал с заглаженными фронтами, что приводит к улучшению формы, снижению коэффициента гармоник

В генераторе производится стабилизация каждой ступеньки аппроксимируемого сигнала, чем достигается постоянство гармонического состава и следовательно ,постоянство коэффициента гармоник.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий последовательно включенные за- дающий генератор импульсов, счетчик импульсов и блок памяти, дешифратор m трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно, а свободные выводы вторичных обмоток первого и т-го трансформаторов являются внешними выводами функционального генератора, защитные диоды, m первых и m вторых групп транзисторных ключей из ключей каждая, m первых и п вторых групп коммутирующих диодов из t-1 диодов каждая, га выпрямительных диодных мостов и-И шунтирующих транзисторных ключей, каждый трансформатор имеет дополнительную вторичную обмотку, подключенную к первому и второму входам соответствующего выпрямительного диодного моста, первичная обмотка каждого трансформатора имеет средний вывод, соединенный с шиной положительного питающего напряжения, и выводов от каждой ее половины, начиная от свободного вывода, выводы первой и второй половин первичной обмотки каждого транс- форматора, кроме С-х,соединены с анодами соответствующих коммутирующих диодов первой и второй групп, катоды которых через соответствующие транзисторные ключи первой и второй групп соединены с шиной отрицательного питающего напряжения, t-е выводы

0

5 0 5

5

первой и второй половин первичной обмотки каждого трансформатора сое-- динены с катодами первого и второго защитных диодов и через соответствующие транзисторные ключи первой и второй групп - с шиной отрицательного питающего напряжения, к которой

.подсоединены аноды защитных диодов, анодный выход каждого выпрямительного диодного моста соединен с шиной отрицательного питающего напряжения непосредственно, а катодный выход - через соответствующий шунтирующий транзисторный ключ, управляющее входы транзисторных ключей первой и второй групп и шунтирующих транзисторных ключей соединены с соответствующими выходами дешифратора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, он содержит аналого-цифровой преобразователь, цифровой компаратор, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик , дешифратор кодов и выпрямитель , который включен между внешними выводами генератора и входом аналого-цифрового преобразователя, подключенного разрядными выходами к первой группе входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого подсоединена к соответствующим раз-, рядным выходам блока памяти, а два выхода подключены к первьм входам соответственного первого и второго элементов И, вторые входы первого и второго элементов И соединены и подключены к выходу задающего генератора импульсов, а их выходы соединены соответственно с входом сложения и входом вычитания реверсивного счетчика, разрядные выходы которого подключены через дешифратор кодов к соответствующим входам дешифратора, подсоединенного одним из входов к

.выходу старшего разряда счетчика импульсов.

Изобретение относится к электротехнике, вьгчислительной технике и автоматике и может быть использовано в преобразовательных установках с квазисинусоидальным выходным напряжением для стабилизированного прецизионного электропривода, для генерации периодических тригонометрических функциональных напряжений, для моделирующих и вычислительных установок. Целью изобретения является повьшение стабильности выходного напряжения. Сущность изобретения состоит в усовершенствовании управляющей части функционального генератора, в которую дополнительно введены выпрямитель, АЦП, цифровой компаратор, два элемента И, реверсивный счетчик и дешифратор кодов, включенные последоват ельно в цепь обратной связи между внешними вьшодами функционального генератора и основным дешифратором. Такое техническое решение позволило повысить стабильность каждой из ступеней выходного напряжения в установившемся и в динамическом режимах, исключить возникновение дополнительных нелинейных искажений, повысить КПД генератора, что и обеспечило достижение поставленной цели. 1 ил. с «э (Л ю со 4: 00 СЛ СО

Составитель А. Маслов Редактор М. Циткина Техред И.Попович Корректоре. Шекмар

Заказ 2987/52 Тираж 671 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР

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

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