Функциональный генератор Советский патент 1986 года по МПК H03K4/502 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано, например, в устройствах автоматики. Цель изобретения - обеспечение возможности формирования пилообразного напряжения одной полярности при высокой стабильности работы устройства с одновременным повышением помехоустойчивости. На черт,еже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первый, второй, третий и четвертый, управляемые ключи 1,2,3 и 4, пороговый элемент 5, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого и третьег управляемых ключей 1 и 3, а инверсны вьгход - с управляющим входом второго и четвертого управляемых ключей 2 и 4,первый конденсатор 6, первая обкладка которого соединена с точкой соединения второго и третьего управляемых ключей 2 и 3, шину 7 источник питания, второй конденсатор 8, токостабилизирующий элемент 9, включеннь между точкой соединения первого и второго управляемых ключей 1 и 2, вход первого управляемого ключа сое динен с шиной 7 источника питания и первой обкладкой второго конденсато ра 8, вторая обкладка которого соединена с входом порогового элемента 5 и первой обкладкой первого конденсатора 6, вторая обкладка которого соединена с общей шиной К) устройства и выходом .четвертого управляемого ключа 4. Пороговый элемент .содержит первый резистор 11, первый вывод которого соединен с входом порогового элемента 5э второй вывод с входом первого элемента НЕ 12, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ 13, выход которого соединен с вторым выходом порогового элемента 5 и с входом третьего элемента НЕ 14, выход которого сое динен с первым выходом порогового эх1е.меита 5 и через конденсатор 15 с выххщом первого элемента НЕ 12, вход которог через второй резистор 16 соединен с выходом второго элемента НЕ 13. Устройство работает следующим образом. Допустим, интегрирующие ковденса торы 6 и 8 приблизительно равны по емкости, тогда после подачи напряжения на шины питания пoтeнциa.J:( на выходной шине 17 устройства будет примерно равен половине напряжения питания, что недостаточно для срабатывания порогового элемента. В этот момент на вых.одной шине 18 будет низкий уровень и ключи 2 и 4 будут закрыты, а на выходной шине 19 высокий уровень и ключи 1 и 3 открыты. Следовательно по цепи шина 7 питания устройства, ключ 1, токостабилизирующий элемент 9, ключ 3, интегрирующий конденсатор 6, общая шина 10 устройства подает ток, увеличивающий разность потенциалов на обкладках интегрирующего конденсатора 6. По цепи шина 7 питания устройства, ключ 1, токостабилизирующий элемент 9, ключ 2, интегрирующий конденсатор 8, шина 7 питания устройства пойдет ток, уменьшающий разность потенциалов на обкладках интегрирующего конденсатора 8. Это приведет к линейному нарастанию напряжения на выходной шине 17 устройства до тех пор, пока не произойдет срабатывание порогового элемента 5, пороги срабатывания которого определяются отношением резисторов 11 и 16. Переключающий фронт импульса с выхода элемента. НЕ 14 передается на точку соединения элементов НЕ 12 и 13, где, дифференцируясь, ускоряет процесс срабатывания всего порогового элемента 5. После переключения порогового элемента 5 на выходной шине 19 устройства устанавливается низкий, а на шине 18 высокий уровень, ключи 1 и 3 закрываются, а ключи 2 и 4 открываются. Следовательно, по цепи шина 7 питания устройства, интегрирующий конденсатор 8, ключ 2, токостабилизирующий элемент 9, ключ 4, общая шина устройства пойдет ток, увеличивающий разность потенциалов на обкладках интегрирующего конденсатора 8, а по цепи общая, шина устройства, ключ 4, токостабилизирующий элемент 9, ключ 2, интегрирующий конденсатор 6, общая шина устройства пойдет ток, уменьшающий разность потенциалов на обкладках интегрирующего конденсатора 6. Это приведе к линейному снижению напряжения на. выходной шине 17 устройства до тех пор, .пока не произойдет обратное срабатывание порогового элемента 5, Далее процесс циклически повторяется. Так как скорость увеличения и уменьшения напряжения в точке соединения интегрирующих конденсаторов 6 и В определяется одним и тем же током, проходящим через токостабилизирующий элемент 9 и не зависящим от разницы падений напряжений на клю чах, амплитуда треугольного напряжения на выходной шине 19 устройства определяется разностью между порогам cpaбafывaния и отпускания порогового элемента 5 и не зависит от напряжени питания, импульсная помеха на шинах питания порогового элемента устройства прикладывается синфазно к его входу через два интегрирующих конденсатора 6 и 8 устройства, что не вызьшаёт преждевременного переключения генератора от помехи по питанию. В данном устройстве имеет место формирование однополярного пилообраз ного напряжения с высокой симметрией выходных треугольного и противофазных прямоугольных сигналов, что является достижением поставленной цели. Формула изобретения 1. Функциональньш генератор, содержащий последовательно соединенные первый, второй, третий и четвертый управляемые ключи, пороговый элемент прямой выход которого соединен с управлякщими входами первого и третьего управляемых ключей, а инверсньш выход - с управлягацими входами второго и четвертого управляемых ключей, первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с точкой соединения второго и третьего управляемых ключей, шину источника питания, от л ичающийся тем, что, т: целью я тем, обеспечения возможности формирования пилообразного напряжения одной полярности при высокой стабильности :работы устройства с одновременным повышением помехоустойчивости, в него введены второй конденсатор, токостабилизирующий элемент, включенньй между точкой соединения первого и второго управляемых ключей и точкой соединения третьего и четвертого управляемых ключей, вход первого управляемого ключа соединен с шиной источника питания и первой обкладкой второго конденсатора, вторая обкладка которого соединена с входом порогового элемента и с первой обкладкой первого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной устройства и выходом четвертого управляемого ключа. 2. Генератор по п.1, о тли ч аю щ и и с я тем, что пороговый элемент содержит первый резистор, первый вывод которого соединен с входом порогового элемента, второй вывод - с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен t входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым выходом порогового элемента и входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с первым выходом порогового элемента и через конденсатор с выходом первого элемента НЕ, вход которого через второй резистор соединен с выходом второго элемента НЕ .