Генератор треугольного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H03K4/06 

g%

If

Изобретение относится к импульсной Технике и может быть использовано, например, в информационно-измерительных системах.

Целью изобретения является обеспечение функциональной зависимости между амплитудой и периодом треугольного напряжения и управляющими сигналами при независимости амплитуды и периода друг от друга.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Генератор треугольного напряжения содержит первый усилитель 1, первый вход которого соединен с первой шино 2 сигнала, второй вход - с выходом компаратора 3, первый вход которого соединен с выходо«м первого усилителя 1, второй вход - с выходом интег- ратора 4, второй усилитель 5, первый 6 и второй 7 аналого-цифровые преобразователи. Выход первого усилителя 1 соединен с входом второго усилителя 5, выход которого соединен с входом интегратора 4. Цифровые управляющие входы первого 1 и второго 5 усилителей поразрядно подключены к выходам первого 6 и второго 7 аналого-цифровых преобразователей. Пер вый и второй входы первого аналого- цифрового преобразователя соединены с второй 8 и третьей 9 шинами сигналов. Первый и второй входы второго аналого-цифрового преобразователя соединены с четвертой 10 и пятой 11 шинами сигналов. Усилители 1 и 5 с дискретно регулируемыми коэффициентами передачи могут быть выполнены, например, на операционных усилителях с резисторными матрицами R-2R.:

Компаратор 3 и интегратор 4 могут быть выполнены также на операционных усилителях, ключ - на основе МДП- транзисторов (например, на микросхе- ме 544КТЗ 6К0.347.064.ТУ 20). Аналого-цифровые преобразователи 6 и 7 могут быть выполнены, например, на микросхеме К572ПВ1.

Сигналы и, и, Uj, U, Uj (шины 1, 8-11) могут сниматься, например, с потенциометрических датчиков системь автоматического регулирования.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии выходное напряжение компаратора 3 обеспечивает неинвертированную передачу усилителем 1 напряжения U, при этом выходное напряжение U ,, усилителя 1 пропорционально выходному коду N7:

и N,,

(1)

,

числовое значение кода, поступающего с выхода формирователя первого преобразователя 6;

m - количество разрядов кода

N,.

Напряжение (1) поступает на вход усилителя 5, на выходе которого

азуется напряжение U пропорциональное коду

N, N«

ftux г

обрати

Ыу 1

-и,

N

И/91

Кг

где

N.

No.2

tn

- числовое значение кода, поступающего с выхода второго преобразователя 7; ,т-1-количество разрядов ко. да NI.

Напряжение (2) поступает на вход интегратора 4, на выходе которого в интервале 0-t, формируется линейно нарастаю1 ее напряжение, прикладывающееся к первому входу компаратора 5. В момент равенства мгновенного значения указанного напряжения напряжению (1), поступающему на второй вход компаратора 3, изменяется уровень выходного напряжения компаратора 3, изменяя полярность входных напряжений усилителей 1 и 5 соответственно:

U sbixi -U,N,/N

01

Ugb,x7 U,N,/NO,.,

(3) (4)

В результате на выходе интегратора 4 формируется линейно спадающее напряжение в интервале t - с, до момента равенства его напряжению (З), контролируемого компаратором 3, после чего процесс повторяете. Таким образом, амплитуда U сформированного напряжения определяется выражением

55

,N,/N,

(5)

Выражение для периода треугольного напряжения имеет вид

N,/N,

(6)

где RC - постоянная времени интегратора 4.

В то же время числовые значения первого 6 и второго 7 аналого-цифровых преобразователей определяются выражениями:

N,

Ul

и,

N

и

С1

(7)

(8)

Тогда выражения (5) и (6) с учетом (7) и. (8) могут быть приведены к виду

и

и и,

(9)

Т 4RCU4/и,.

(10)

Как видно из (9) и (10), устройство обеспечивает функциональную зависимость между амплитудой, периодом треугольного напряжения и значениями управляющих сигналов U, - Uy.

При , {что может быть обеспечено объединением указанных входов) обеспечивается квадратичная зависимость между входным сигналом и амплитудой формируемого напряжения при U const, и , - пропорциональная связь между измененными ам- плитудой и периодом, а при Ui const, и Uflj-U 4 - обратно пропорциональная зависимость между амплитудой и Периодом треугольного напряжения.

Таким образом, предлагаемый генератор обеспечивает функциональную связь между значениями управляющих сигналов, амплитудой и периодом треугольного напряжения.

Формула изобретения

Генератор треугольного напряжения, содержащий первый усилитель, первьм вход которого соединен с первой шиной сигнала, второй вход - с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, второй вход - с выходом интегратора, отличающийся тем, 4TiD, с целью обеспечения функциональной зависимости между амплитудой, периодом треугольного напряжения и управляющими сигналами при независимости амплитуды и периода друг от друга, в него введен второй усилитель, первый и второй аналого-цифровой преобразователи, выход первого усилителя соеданен с входом второго усилителя, выход которого соединен с входом интегратора, причем цифровые управляющие входы первого и второго усилителей поразрядно подключены к выходам первого и второго аналого-цифровых преобразователей соот- ветственно, первый и второй входы первого- аналого-цифрового преобразователя соединены с второй и третьей шиной сигналов, а первый и второй: входы второго аналого-цифрового преобразователя соединены с четвертой и пятой шиной сигналов соответственно.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в информационно-измерительных системах. Целью изобретения является обеспечение функциональной зависимости между амплитудой и периодом, треугольного напряжения и управ ляющими сигналами при независимости амплитуды и периода друг от друга. Для достижения этой цели в устройст во, содержащее первый усилитель 1, первую шину 2 сигнала, компаратор 3, интегратор 4, вторую 8 и третью 9 шины сигналов, четвертую 10 и пятую 11 шины сигналов, дополнительно введены второй усилитель 5 и первый 6 и второй 7 цифроаналоговые преобразователи. Предложенное схемное построение устройс- а и задаваемый режим его работы обеспечивают функциональную зависимость между значениями управляющих сигналов, амплитудой и периодом треугольного напряжения. 1 ил. (Л