RC-генератор гармонических колебаний Советский патент 1988 года по МПК H03B5/26 

4 OS «Ч

««Hk.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в источниках электрических колебаний низкой частоты.

Цель изобретения - уменьшение коэффициента нелинейных искажений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема RC-генератора гармонических колебаний.

RC-генератор гармонических коле- 0аний содержит операционный усили- 1, первый интегрирующий усилитель 2, второй интегрирующий усилитель 3, аналоговый сумматор 4, блок 5 стабилизации амплитуды, блок 6 Компенсации нелинейных искажений, элемент 7 с электрически управляемым сопротивлением, допылнительный блок 8 компенсации нелинейных искажений, первый 9, второй 10, третий 11 и чет вертьй 12 резисторы.

RC-генератор гармонических колебаний работает следующим образом.

Работа RC-генератора гармонических колебаний описывается системой уравнений

и +UPD .

: )

R4

upf+u u -up i;

3 R

напряжение на выходе второго интегрирующего усилителя 3;

-напряжение на выходе первого интегрирующего усилителя 2;

напряжение на выходе операционного усилителя 1; постоянная времени интегрирования первого 2 и второго 3 интегрирующих усилителейi

линейное сопротивление элемента 7j

UP1

UP

i/ii

R

j, Rj, R, Rx

U

P ZIU

сопротивления первого 9, второго 10, третьего 11 и четвертого 12 резисторов;

напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 1; комплексная частота; выходное напряжение эквивалентного генератора гар МОНИК (помех), включенного в цепь элемента 7,

Сопротивление элемента 7 изменяется в течение периода колебаний и зависит от величины прилагаемого к нему напряжения, внося тем самым значительный вклад в искажения выходного напряжения.

Решая систему уравнений при условии , получают

и du

3 -5l- R4+R5

5

0

5

0

5

о R5 ,

При выполнении условия 3

0 возникают незатухающие колебания, амплитуда которых на выходе второго интегрирующего усилителя 3 при помощи блока 5 стабилизации и элемента 7 поддерживается на постоянном уровне.

Выходное напряжение на выходе аналогового сумматора 4 записывается в виде

(1+ |-) + И-|-

где К - коэффициент передачи блока

6 компенсацииi

jb - коэффициент передачи дополнительного блока 8 компенсации;

Ujnx выходное напряжение. Резонансная частота (частота правой гармоники) записьшается в виде

и)

UBUX

;

1

W, V

Р 1Г- Л.

где со, - частота первой гармоники; (л).- частота п-й гармоники , ,

2,J,...,K п - номер гармоники.

При 1 - - выходное напряжение

записывается в виде ,.-

2 К(1 + |- - пЪ

ьи Г

Выбор величины коэффициента К дает возможность компенсировать в выходном напряжении определенную гармонику, вносящую в нелинейные искажения генератора основной вклад. Величина коэффициента К выбирается из условия

К -я-т

где n - номер гармоники, которую необходимо ослабить в выходном напряжении генератора.

I

В RC-генераторе гармонических колебаний гармогшка, которую необходимо ослабить в выходном напряжении, компенсируется полностью, а в известном RC-генераторе только подавляется до величины, определяемой выражением

„-ги

-L-TT 1-п

JU.

Формула изобретения

RC-генератор гармонических колебаний, содержащий последовательно соединенные операционный усилитель, первый интегрируюгций усилитель, второй интегрирующий усилитель и.аналоговый сумматор, первый резистор, который включен между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, второй и третий резисторы, первые выходы которых подключены, к инвертирующему входу операционного усили;

Q

5

п 5

теля, а вторые выводы которых подключены к выходам соответственно первого и второго интегрирующих усилителей, четвертый резистор, который включен между выходом первого интегрирующего усилителя и неинвертйрую- щим входом операционного усилителя, элемент с электрически управляемым сопротивлением, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, блок стабилизации амплитуды, который включен между выходом второго интегрирующего усилителя и управляюпщм входом элемента с электрически управляемым сопротивлением, блок компенсации нелинейных искажений, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и вторым входом аналогового сумматора, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения коэффициента нелинейных искажений, введен дополнительный блок компенсации нелинейных искажений, который включен между выходом первого интегрирующего усшгителя и третьим входом аналогового сумматора.

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в источниках электрических колебаний низкой частоты. Цель изобретения - уменьшение коэффициента нелинейных искажений. RC-генератор содержит операционный у-ль 1, интегрирующие у-ли 2 и 3, сумматор 4, блок 5 стабилизации амплитуды, блок 6 компенсации (БК) нелинейных искажений, элемент 7 с электрически управляемым сопротивлением, резисторы 9-12. Для достижения цели в RC-генератор введен дополнительный БК 8 нелинейных искажений. Выходное напряжение Ugt,x при /3 -К/3 равно K(1+3/K-n)J /1-n, где /3 - коэф. передачи БК 8, К - ко- эф. передачи БК 6, /1U - выходное напряжение эквивалентного г-ра гармоник (помех), включенного в цепь элемента 7, п - номер гармоники. Выбор величины коэф. К дает возможность компенсировать в выходном напряжении определенную гармонику, вносящую в нелинейные искажения г-ра основной вклад. Величина коэф. К выбирается из условия К 3/п -1 (п - номер гармоники, которую необходимо ослабить- в выходном направдении г-ра). 1 ил. о аойоал .С.