Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H03K4/501 

N3

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в стабильных формирователях пилообразного напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности работы при одновременном повышении стабильности периода выходного напряжения.

На чертеже приведена блокт-схема устройства.

Генератор пилообразного напряжения содержит тактовЕ генератор 1, подключенный первым выходом к счетным входам первого и второго блоков 2 и 3 пересчета,а вторьш выходом - к первым входам первого и второго блков 4 и S синхронизации и первый триггер б, подключенный выходом к входу демодулятора 7, выход которого соединен с выходной шиной устройства первый, второй, третий 8,9 и 10 ключи элемент НЕ -И 11, второй триггер 12 и коммутатор 13, причем выходы первого и второго блоков 2 и 3 пере- бчета соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков 4 и 5 синхронизации, первые выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго клю .чей 8 и 9.а вторые выходы - к управляющим входам второго и первого ключей 9 и 8 соответственно, выхощл которых соединены с первым и вторым входами коммутатора 13, выходы которого соединены с входами первого триг гера 6, а управляюоще входы - с выходами второго триггера 12, счетный вход которого соединен с выходом третьего ключа 10, вход которого соединен с вторым выходом тактового генератора 1, а управляювц{й вход - с выходом элемента НЕ-И 11, входы которого соединены с втор1л ш выходами блоков 4 и 5 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устанавливаю коэффициенты пересчета N.Nj блоков и период t тактового генератора таким образом, чтобы обеспечить требующийся период выходного напряжения и его крутизну: при этом величина N должна быть кратной величине К N (дпя определенности N N,j)

Например, К - 1, N « 2 « 1024, т.е. NJ - 1023. Пусть в исходном состоянии блоки 2 и 3 пересчета,триггеры 6 и 12 и блоки 4 и 5 синхронизации установлены в нуль (при этом

joвторых выходах- последних присутст- вует единичньпК сигнал, т.е. ключи 8 и 9 открыты, а ключ 10 закрыт),выход первого ключа 8 соединен при этом

. с единичным входом триггера 6.

Спустя время N 1 1Госле начала работы тактового генератора 1 возникает импульс на выходе первого блока 2 пересчета, поступающий на второй

10 вход блока 4 синхронизации (ключ 9 при этом закрывается). Очередной импульс с второго выхода тактового генератора 1 передает этот импульс через открытый ключ. 8 и коммутатор 13

15 на единичньй вход триггера 6.

Поскольку в рассматриваемом случае N

3.

N,+

1, следующий импульс

с первого выхода тактового генератора 1 вызывает появление импульса на выходе второго блока 3 пересчета (ключ 8 при этом закрывается), а очередной импульс с второго выхода передает этот импульс аналогично выше описанному через открытый ключ 9 и коммутатор 13 на нулевой вход триггера 6. Таким образом, на протяжении периода Т, задаваемого импульсами на выходе ключа 9 (Т ) ,триг- гер находится в единичном состоянии в течение времени Т , а в течение времени (N -1) - в нулевом.

Следующий импульс появляется на .выходе ключа 8 на время 2 раньше на выходе ключа 9, т.е. во втором периоде Т триггер 6 находится в единичном состоянии в течение времени 2t . Поскольку импульсы на выходе ключа 9 появляются с периодом Т f N , 1 , а на выходе ключа 8 - с периодом Т- L импульс на выходе ключа 8 в i-M периоде Т опережает импульс с выхода ключа 9 на время iV , в течение которого триггер 6 находится в единичном состоянии.Спустя N периода Т импульсы на выходах блоков 2 и 3 пересчета появляются одновременно. При этом ключи 8 и 9 в момент поступления очередного импульса с второго выхода тактового генератора 1 оказываются закрытыми,а ключ 10 - открытым. В результате триггер 6 остается в единичном состоянии а t триггер 12 переходит из нулевого состояния в единичное,изменяя тем самым (с помощью коммутатора 13) подключение выходов ключей 8 и 9 к входам триггера 6, теперь выход ключа 8 подключен к нулевому.а выход

ключа 9 - к единичному входам этого триггера.

Спустя время N 1: с момента опро- кидырания триггера 12 появляется импульс на выходе блока 2 пересчета, и - аналогично описанному - передается очередным тактовым импульсам с второго выхода генератора 1 - че- рез ключ 8 и коммутатор 13 - на нулевой вход триггера 6, спустя i три гёр возвращается в единичное состоя- как появляется импульс на выходе блока 3 пересчета,передаваемый тактовым импульсом - через ключ 9 и коммутатор 13 - на единичный вход триггера 6. В каждом очередном периоде Т время пребьшания триггера 6 в нулевом состоянии возрастает на величину t совершенно аналогично тому, как в предшествующем цикле (до опрокидьдаания триггера 12) возрастало время пребьшания триггера 6 в единичном состоянии. После N периодов Т импульсы на выходах блоков 2 и 3 пересчета снова совпадают, но теперь триггер 6 остается в нуле, а триггер 12 снова изменяет свое состояние т.е. выход ключа 8 снова подключается к единичному входу триггера 6, а выход ключа 9 - к нулевому..

Напряжение на выходе демодулятора 7, при этом в течение времени линейно увеличивается а затем в течение линейно убьгоает, т.е. период выходного напряжения сос тавляет 2NjT. Амплитуда выходного напряжения (и, следовательно при фиксированном периоде его крутизна) может регулироваться обычным способом с помощью масштабного блока,нап- ример на основе операционного усилителя с глубокой отрицательной обратной СВЯЗЬЮ;включенного в состав демодулятора 7.

Регулировать период выходного нап ряжения можно как изменением величин

N

и I

т.е.

так и

изменением величины этом величина N,

3

должна оставаться кратной величине К Ясно, что при К 1 приращение длительности импульса на выходе триггера 6 в к раз больше,чем в описанном случае (при 1C 1), т.е. период выходного нап{)яжения составляет 2N 1 /К. Изменением величины К период вы- ходного напряжения изменяется грубо (выбор диапазона), изменением ве- личины NJ - более точно,но дискретно;

t5

20

5

5

0

0

наконец, изменение f позволяет плавно установить точное значение периода в широком диапазоне. Для широкого круга применений достаточно одной регулировки - например, путем -изменения N при К 1 и const, что заметно упрощает устройство и его эксплуатацию,а также повьш1ает надежность работы устройства.

Поскольку период Т выходного напряжения определяется только стабильностью частоты тактового генератора, которая,как известно, может подц грживаться с очень высокой точностью на постоянном уровне, величина Т оказьшается в устройстве существенно более стабильной, чем в известном устройстве.

В предложенном устройстве невозможно совпадение импульсов на различных входах блоков, что исключает сбои, присущие известному устройству.

Формула изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий тактовый генератор, первьй выход которого подключен к счетным входам первого и второго блоков пересчета, а второй выход - к первым входам первого и второго блоков синхронизации, первый триггер, выход которого подключен к входу демодулятора, выход которого соединен с выходной шиной устройства, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы при одновременном повьш1ении стабильности периода выходного напряжения, в него введены первый, второй и третий ключи, элемент НЕ-И, второй триггер, коммутатор, причем выходы первого и второго блоков пересчета соединены соответственно с вторым входом первого и второго блоков синхронизации, первые выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго ключей, а вторые выходы - к управляющим входам второго и первого ключей соответственно, выход каждого из которых соединен с первым и вторым входами коммутатора, выходы которого соединены с входами первого триггера, а управляющие входы с выходами второго триггера, счетный вход которого соединен с выходом третьего ключа, вход которого соединен

512382136

с вторым выходом тактового генерато- которого соединены соответственно с ра, а управляющий вход - с выходом вторыми выходами первого и второго элемента НЕ-И , первый и второй входы блоков синхронизации.

Составитель А.Горбачев Редактор Л.Првхан Техред М,Ходанич КорректорМ.Демчик

Заказ 3302/56 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1..

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

Изобретение может быть использовано в стабильных формирователях пилообразного напряжения. Цель изобре- тения - повьшение надежности работы и стабильности периода выходного напряжения. Генератор содержит тактовый генератор 1, блоки 2 и 3 пере;сче-; та, блоки 4 и 5 синхронизации, триг- геры 6 и 12 демодулятор 7, ключи 8, 9 и 10, элемент 11 НЕ-И и коммутатор 13. Достижению поставленной цели способствует введение в устройство ключей 8,9 и 10, элемента 11 НЕ-И, триггера 12 и коммутатора 13. 1 ил. (Л