Формирователь переменного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H03K4/00 H03K4/02 

12 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве прецизионного источника переменного напряжения инфранизких и звуковых частот. Цель изобретения - повьшение точности формирования переменного напряжения за счет исключения постоянной составляющей. На фиг.1 показана структурная схе- о ратным ма формирователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу Формирователь переменного напряже ния содержит генератор 1 тактовых им пульсов, выход которого соединен с входами распределителя 2 импульсов и преобразователя 3 период - код, Управляющие входы блока 4 переключателей поразрядно подключены к выходам распределителя 2, входы - к выхо Дам блока 5 источников взвешенных то ков, первые выходы разрядов - к входу усилителя 6 и к первому выводу ре зистора 7, другой вывод которого свя зан с щиной 8 питания блока 5 источников взвешенных токов, вторые выходы разрядов подключены к общей шине 9 автономного источника 10 питания и к первому вьгеоду резистора 11, дру гой вьгоод которого связан с шиной 8. Шина 12 питания автономного источника 10 питания соединена с шинами питания усилителя 6 и выходного усилителя 13. Выход усилителя 6 через пре образователь 14 код - сопротивление подключен к входу выходного усилителя 13 и через конденсатор 15 - к общей шине 9, связанной с усилителями 6 и 13. Выход преобразователя 3 подключен к входу преобразователя 14. Автономный источник 10 питания и шина 12 являются биполярными. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает периодическую последовательность импульсов (фиг,2а), которая поступает на распределитель 2, вьшолненный, например на основе регистра с обратной связью Последний формирует серию периодичес ких носледовательностей импульсов (фиг.2с), каждая из которых поступает на управляющий вход соответствующего разряда блока 4 переключателей. При этом происходит коммутация по требуемому закону взвешенных токов формируемых блоком 5 источников взве щенных токов. В результате коммута02Jции токов блоком 4 переключателей на резисторах 7 и 1 1 образуются стуггенчатые аппроксимации, прямая и инверсная (фиг . 2 Ь и), так как любому изменению тока через резистор 7, обусловленному перебросом контактов блока i переключателей, соответствует точно такое же зеркальное изменение тока через резистор 11, но с обзнаком. Поэтому прямой ступенчатой аппроксимации синусоидального напряжения на резисторе 7 ,(Фиг.2б) соответствует точно такая же зеркальная аппроксимация на резисторе 11 (фиг.2 г). При равенстве резисторов 7 и 1 и коммутации блоком 4 переключателей одних и тех же взвешенных токов блока 5 параметры аппроксимаций идентичны, т.е. имеют равные постоянные составляющие V и сдвинуты по фазе на о о 180 . Поэтому ступенчатая аппроксимация переменного напряжения .удваивается (фиг.2а), а постоянная составляющая компенсируется. Такая операция снятия сигнала равнозначна вычитанию из прямой аппроксимации ей инверсной. Для передачи удвоенного сигнала аппроксимации в последующие элементы устройства один из вьшодов резисторов 7 или 11, не связанный с общей шиной 9, должен быть принят за общий, например, вьшод резистора П, а дру гой (вывод резистора 7) - за сигнальный. При этом условно принятая общая шина и сигнальный вывод, изменяют свой потенциал по форме ступенчатых аппроксимаций (фиг.2 г и 26) соответственно. Поэтому передача сигнала в последующий элемент устройства (усилитель 6) в случае связи его общего зажима с общей шиной источников взвешенных токов (не показана), не искажая этот сигнал, невозможна. Подключение к последующему элементу устройства (усилителю 6) возможно благодаря подключению к точке соединения вторых выходов переключателей с резистором 11 общей шины автономного источника 10 питания, не искажающего ни одну из ступенчатых аппроксимадай, и, поэтому, условно принятая общая .шина становится общей шиной 9 автономного источника 10 питания, а вывод с резистора 7 становится сигнальным выходом, имеющим удвоенную амплитуду аппроксимации без постоянной составляющей. Такой сигнал является входным для усилителя 6, питаемого автономным источником 10 питания, при этом сам усилитель 6 может быть вьтолнён с коэффициентом передачи, равным или больше единицы, на операционном усилителе для неинвертирующего режима работы, характеризующемся большим входным сопротивлением, служап1им согласующим звеном как для сохранения метрологических параметров аппроксимаций, так и для связи с перестраиваемым RC-фильтром, пост роенным на преобразователе 14 и кон денсаторе 15 и обеспечивающим подав ление высших гармоник и получение xo рощей формы синусоидального сигнала (фиг.2с). Усилитель 13 обеспечивает согласование выходного динамического сопротивления перестраиваемого RCфильтра с внепшей нагрузкой. Таким образом, на выходе устройст ва формируется синусоидальный сигнал без постоянной составляющей. Формула изобретения Формирователь переменного напряже ния, содержащий генератор тактовых импульсов, выход KOTOpofo соединен с входами распределителя имI I I 1 024 пульсов и преобразователя периоЛГ код, блок переключателей, входы разрядов которого соединеныС выходами блока источников взвешенных токов, а управляющие входы - с выходами распределителя импульсов, первый резистор, включенный между шиной питания блока источников взвешенных токов и первыми выходами разрядов блока переключателей и входом усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя код - сопротивление, выход которого через конденсатор соединен с общей шиной усилителя, отличающийся тем, что, с целью повьщтения точности формирования переменного напряжения, в него введены второй резистор, автономный источншс питания и выходной усилитель, причем первый вьшод второго резистора соединен с шиной питания блока источников взвешенных токов, а второй вывод - с вторыми выходами разрядов блока переключателей и общими шинами усилителя, выходного усилителя и автономного источника питания, выход которого подключен к шинам питания усилителя и выходного усилителя, выход которого является выходной шиной устройства. I I t Г t I

Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано Б качестве прецизионного источника переменного напряжения инфранизких и звуковых частот. Цель изобретения - повышение точности формирования переменного напряжения за счет исключения постоянной составляющей. В устройство, содержащее генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2 импульсов, преобразователь 3 периодкод, блок 4 переключателей, блок 5 источников временных токов, усилитель 6, резистор 11, конденсатор 15, введены резистор 7, автономный источник 1 О питания, выходной усилитель 13. Устройство содержит щину 8 питания и общую шину 9. Автономный источник 10 питания и щина 12 являются биполярными. Усилитель 6 может быть выполнен с коэффициентом передачи, равным или больше единицы, на операционном усилителе для неинвертирующес 5S го режима работы, характеризующемся большим входным сопротивлением, слусл жащим согласующим звеном для сохранения метрологических параметров аппроксимации. 2 ил. ГчЭ О5 ГО О э