Функциональный генератор Советский патент 1987 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к электронным аналоговым устройствам, предназначено для формирования электрических сигналов заданных форм и может найти применение в системах автоматического управления и контрольно-испытательной аппаратуре.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования паузы между импульсами разной полярности при формировании периодических сигналов заданной формы.

На чертеже представлена блок-схема функционального генератора.

Функциональный генератор содержит блок 1 управления частотой, первый интегратор 2, релейный гистерезисный элемент 3, функциональный преобразователь 4, первый 5 и второй 6 переключатели, дополнительный выход 7 прямоугольного напряжения генератора, вход 8 сброса первого интегратора, второй 9 релейный гистерезисный элемент, сумматор 10, инвертор 11, второй интегратор 12, блок 13 выделения модуля, выходы 14-16 соответственно треугольного, прямоугольного и функционального напряжений генератора.

Функциональный генератор работает следующим образом.

При выключенном переключателе 5 скорость изменения выходного напряжения интегратора 2 (и частота колебаний) определяется положением движка потенциометра блока I управления частотой. Величина выходного напряжения релейного гистерезисного элемента 3, фиксируемая его ограничителем напряжения, не оказывает существенного влияния на частоту колебаний, так как переключение направления изменения выходного напряжения интегратора 2 происходит при достижении им величины, равной выходному напряжению релейного гистерезисного элемента 3. Таким образом, путем переключения знака выходного напряжения релейного гистерезисного элемента 3 реализуется режим периодических колебаний.

При выключенном переключателе 5 в момент перехода через нуль напряжения на выходе интегратора 2 изменяется знак выходного напряжения второго релейного гистерезисного элемента 9. Коэффициенты передачи сумматора 10 по первому и второму входам должны быть такими, чтобы при этом на выходе сумматора 10 был постоянный (максимальный) сигнал UioMEKc. На входе интегратора 12 появляется сигнал UH KiiUxiMaKc где Км - коэффициент передачи инвертирующего усилителя 1. Напряжение на выходе второго интегратора 12 изменяется по закону

и,2 Ki2 и,г t,

где К|2 пг- коэффициент передачи интегратора 12.

Линейное изменение Ui2 происходит до момента, когда Ui2 К2- Ug К:, где Ug -

напряжение на выходе второго 9 релейного гистерезисного элемента, Ki и К2 коэффициенты передачи сумматора 10 по входам 1 и 2.

Таким образом, на выходе сумматора 10 и блока 13 выделения модуля поддерживается постоянное (максимальное) напряжение в течение времени

Тп и,

К,-и.,

К|ГК|2 иШмаксКз Кп К|2 июмакс

В течение этого времени т„ (времени паузы) переключатель 6 замкнут. Соответственно в течение этого времени на выходах 14, 16 и 7 функционального генератора напряжение равно нулю, а на выходе 15 остается таким, каким было до момента перехода через ноль выходного напряжения интегратора 2.

В момент достижения равенства U|2 К2 U9 Ki напряжение на выходе сумматора 10 изменяется скачком до нуля. При этом до нуля упадет напряжение на выходе блока 13 выделения модуля, переключатель 6 замкнется, на вход интегратора 2 поступает с блока 1 управления частотой тот же сигнал, который был до паузы, и на выходе интегратора 2 формируется треугольное напряжение другого знака, на выходе функционального преобразователя 4 - импульс заданной (например, синусоидальной) формы, а на выходе 7 функционального генератора - прямоугольный импульс. Далее процесс периодически повторяется. Из описания работы функционального генератора видНО, ЧТО величина паузы т„ не зависит от частоты работы генератора и может быть сделана как больще, так и меньше длительности импульса In. Вводя в схему ограничители выходных напряжений второго релейного гистерезисного элемента 9 и сумматора 10, можно реализовать как одинаковые, так и различные по величине паузы т„| и т„2 мелсду импульсами разной полярности.

45

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий соединенные последовательно блок управле- ьия частотой, первый интегратор и первый релейный гистерезисный элемент, выход ко5Q торого является выходом прямоугольного напряжения генератора и подключен к входу блока управления частотой, выход первого интегратора является выходом треугольного напряжения генератора и подключен к входу функционального преобразователя, выход ко55 торого является выходом функционально изменяющегося напряжения генератора, выход первого интегратора через второй релейный гистерезисный элемент подключен к

информационному входу первого переключателя, сумматор, инвертор и второй переключатель, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования паузы между импульсами разной полярности при формировании периодических сигналов заданной формы, в него введены второй интегратор и блок выделения модуля, подключенный входом к выходу сумматора и входу инвертора, соединенного выходом с входом второго инте

гратора, подключенного выходом к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого переключателя, выход блока выделения модуля соединен с входом сброса первого интегратора и управляющим входом второго переключателя соответственно соединенного информационным входом с выходом второго релейного гис- терезисного элемента, а выходом с дополнительным выходом прямоугольного напряжения генератора.

Изобретение относится к электронным аналоговым устройствам, предназначено для формирования электрических сигналов заданной формы и может применяться в системах автоматического управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования паузы между импульсами разной полярности при, формировании периодических сигналов заданной формы. Поставленная цель достигается тем, что функциональный генератор содержит блок 1 управления частотой, первый интегратор 1, первый релейный гистере- зисный элемент 3, функциональный преобразователь 4, первый 5 и второй 6 переключатели, второй релейный гистерезисный элемент 9, сумматор 10, инвертор 11, второй интегратор 12 и блок 13 выделения модуля. Сигнал обнуления выходов функционального генератора вырабатывается на время паузы в момент перехода через нуль сигнала треугольной формы. При этом выходной сигнал релейного гистерезисного элемента 3 не обнуляется, что обеспечивает по окончании паузы выработку импульса противоположной полярности. 1 ил. te (Л 00 ю СП Oi 1С ел