Функциональный генератор Советский патент 1987 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в переменное ступенчатой формы.

Целью изобретения является повышение надежности генератора.

На фиг, .1 представлена схема функционального генератора со ступенчатым выходньп напряжением, на фиг. 2 - диаграммы напряжений на отдельных элементах схемы при одном из возможных способов управления генератором.

Функциональный генератор содержит высокочастотный модулятор 1 с согласующим трансформатором, средний вывод 2 вторичной обмотки которого соединен с первым выходным выводом 3 генератора, а другие промежуточные и крайние выводы 4-9 через две группы ключей 10-12 и 13-15 подключены к первому 16 и второму 7 промежуточным объединенным выводам, блок синхронизации 18, шунтирующие 9 и 20 и дополнительные - первьй 2 второй 22 и третий 23 ключи, вспомогательный трансформатор 24, средний вьгаод 25 первой вторичной об- мртки которого соединен с вторым вьгходным вьшодом 26 генератора, а крайние выводы 27 и 28 - с промежуточными объединенными выводами 16 и 17 через шунтирующие ключи 19 и 20 со средним выводом 2 согласующего трансформатора,а вторая вторичная обмотка 29 подключена к четвертому дополнительному ключу 30. Выводы первичных обмоток 31 и 32 вспомогательного трансформатора 24 подключены через дополнительные ключи 21 и 22 к вьгаодам первичной обмотки 33 согласующего трансформатора, а точки соединения 34 и 35 первых ключей 21 и 22 и первичных обмоток 31 и 32 вспомогательного трансформатора 24 связаны между собой через ключ 23/

На диаграмме напряжений (фиг. 2) представлены: напряжение 36, формируемое на обмотках согласующего трансформатора, импульсы управления 37-48, поступающие соответственно с блока синхронизации I8 на управляющие входы ключей 10-15, 19-23 и 30. На выходных вьшодах 3-26 генератора формируется переменное ступенчатое напряжение 49.

Функциональный г енератор работает следующим образом.

Высокочастотный модулятор 1 формирует прямоугольное напряжение 36.

Напряжения с выводов 4(7), 5(8), 6(9) относительно вывода 2 равны соответственно U,, 211 , ЗЦ , где и - амплитуда выходного напряжения 49 в интервале времени . При

подключении выводов 2-4 первичной обмотки -(при включенном ключе 30) через ключ 13 в интервале времени , на нагрузке формируется первая ступень отрицательного полупериода

выходного напряжения 49. В интервале времени t,-t включены ключи 19, 20 и 30, что обеспечивает нулевое напряжение 49 на нагрузке (выводы 3- 26). В интервале времени к

нагрузке поочередно подключаются выводы 2-7 и 2-4, напряжения которых равны и . При этом ключ 30 включен и обеспечивает вывод из цепи на-- грузки трансформатора -24. В интерва25 лах времени

5-4

и t -t соответ0

5

0

0

5

ственно поочередно подключаются выводы 2-8, 2-5 и 2-9,2-6 (при включенном ключе 30), формируя на нагрузке напряжения 2 U и 3 U . Для формирования на нагрузке в интервале времени tg-t напряжения с амплитудой 4 и, включаются ключи 21 и 20. При этом амплитуда напряжений на вьшодах 25-28 и 25-27 вторичных обмоток равна 4 и, , и к нагрузке подключают вьюоды 25-28.. В интервале времени ,,, к нагрузке подключаются вьшоды 25-27 с напряжением 4 tl через ключ 19. В последующие интервалы времени к нагрузке подключаются выводы последовательно соединенных обмоток (25-28), (2-7) и (25-27), (2-4) с напряжением 5 и, ( 25-28)-(2-8) и (25-27)-(2-5) 5 с напряжением 6 U, (25-28)-(2-9) и (25-27)-(2-6) с- напряжением 7 U, . В интервале времени tg-t. включен ключ 22, обесп ечивая тем на. вьгоодах 25-28 и 25-27 вторичных обмоток напряжения с амплитудой 8 и ;,. В интервале времени t -t включены ключи 22 и 19 и поэтому на на- нагрузке формируется напряжение с амплитудой 8 и, за счет подключения вьшодов 25-27. В интервале времени

t -tjgK нагрузке подключаются выво 19

ды 25-28 с напряжением 8 U, через ключ 20. В интервале времени

к

20 11

нагрузке опять подключаются выводы 25-27, В интервале времени нягруэка подключается к последовательно соединенным выводам (25- 28)-(2-) вторичных обмоток, напряжение которых равно 9 U , через ключ 13 и т.д. В момент времени t изменяется коэффициент трансформации трансформатора 24 и на выводах 25-27 и 25-28 формируются напряжени 12 Uj и т.д. При рассмотренном законе управления ключами мощность трансформатора 24 больше мощности согласующего трансформатора.

.В интервале времени t.-t. вся мощность в нагрузку поступает через согласующий трансформатор (напряжения на выводах (5-6), (4-5), (2-4), (2-7), (7-8) и (8-9) всех обмоток одинаковы и равны UO. Напряжения обмоток (25-27) и (25-28) одинаковы и изменяются дискретно. В интервале времени эти напряжения равны 4 и., в интервале времени

По . I о ИЯ 1 CJttJclJie: BJJCMCnjrl t.a-t -8Uf

в интервале времени t2-tg -12U . следовательности поступления импульсов управления на ключи 10-15, 19-23, представленные соответственно на диаграмме (фиг. 2) позициями 37-48, наглядно иллюстрируют работу функционального генератора.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий высокочастотный модулятор, выход которого подключен к первичной обмотке согласующего трансформатора, подсоединенного крайними выводами и двзгмя группами промежуточных выводов вторичной обмотки к одним выO

5

0

5

0

5

водам соответствующих ключей первой и второй группы, другие выводы которых объединены, и блок синхронизации, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих ключей первой и второй групп, средний вьшод вторичной обмотки согласующего трансформатора соединен с из выходных выводов генерато- ра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, он содержит первый и второй шунтирующие ключи, первьгй, второй, .,третий и четвертый дополнительные ключи и вспомогательный трансформатор, средний вывод первой вторичной обмотки которого соединен с другим выходным выводом генератора, а ее крайние вьгооды пoдкJте)чeны к объединенным выводам ключей соответственно первой и второй группы и через первый и второй шунтирующие ключи - к среднему выводу вторичной обмотки согласующего трансформатора, две первичные обмотки вспомогательного трансформатора соединены между собой через первый дополнительный ключ пос ледовательно и каждая из них непосредственно и соответственно через второй и третий дополнительные ключи подключена к выходу высокочастотного модулятора, параллельно второй вторичной обмотке вспомогательного трансформатора включен четвертый дополнительный ключ, управляющие входы первого и второго шунтирующих ключей и управляющие входы каждого из дополнительных ключей подключены к соответствующим выходам блока синхронизации.

Составитель А.Маспов Редактор Т.Дарфенова Техред Л Сердюкова

Заказ 784/54 Тирах 673Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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

Корректор А.Ильин

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике и может быть использовано для преобразования постоянного Напряжения в переменное ступенчатой формы. Целью изобретения является повьшение надежности генератора , Функциональный генератор содержит высокочастотный модулятор 1 с согласующим трансформатором,.две группы 10-12 и 13-15 ключей, блок 18 синхронизации, первый 19 и второй 20 шунтирующие ключи, дополни тельные ключи 21-23 и вспомогательный трансформатор 24. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в функциональный генератор вспомогательного трансформатора, шунтирующих и дополнительных ключей, а также благодаря вым связям между первичными Н вторичными обмотками согласующего н вспомогательного трансформаторов и ключами. 2 ил. (Л