Формирователь пилообразного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H03K4/08 

О)

NX

вием сигнала, поступающего с третьего йыхода блока 6 управления. Сигналом с второго выхода блока 6 замыкается кратковременно ключ 5, и в зависимости от состояния компаратора 2 изменяется состояние интегратора 4, являющегося источником опорного напряжения интегратора 1, сброс которого происходит сигналом с первого выхода блока 6. Напряжение на выходе повторителя 7 обеспечивает формирование выходного напряжения симметричным относительно нулевого уровня независимо от величины опорного напряжения на шине 3. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано , например, в генераторах пилообразного напряжения. Цель изобретения - повыщение точности работы устройства за счет повышения точности установки заданного начального уровня выходных пилообразных сигналов. Для автоподстройки заданного начального уровня выходного сигнала служат компаратор 8, интегрирующая цепь 10,ключ 9, который кратковременно замыкается под деист

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в генераторах пилообразного напряжения.

Цель изобретения - повышение точности работы за счет повьшения точноти установки заданного начального уровня выходных пилообразньк сигналов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема формирователя. Формирователь пилообразного напряжения содержит интегратор 1 со сбросом, выход которого соединен с первым входом компаратора 2, второй вход которого соединен с шиной 3 источника опорного напряжения, интегратор 4, выход которого соединен с входом интегратора 1 со сбросом, уп- правляемый ключ 5, управляюв ий вход которого соединен с первым выходом блока 6 управления, второй выход которого соединен с управляющим входом интегратора 1 со сбросом, управляемый ключ 5 включен между выходом компаратора 2 и входом интегратора 4.

Кроме того, формирователь содержит повторитель 7 напряжения на one- рационном усилителе, первый вход которого соединен с шиной 3 источника опорного напряжения, второй вход - с выходом интегратора 1 со сбросом, дополнительный компаратор 8, дополнительный управляемьй ключ 9, интегрирующую КС-цепь 10, вькод которой соединен с дополнительным входом интегртора 1 со сбросом, вход - с выходом допблнительного управляемого ключа 9, вход которого соединен с выходом дополнительного компаратора §, первь вход последнего соединен с выходом

интегратора 1 со сбросом, а второй вход - с общей шиной формирователя, управляющий вход дополнительного уп- |равляемого ключа 9 соединен с третьим выходом блока 6 управления,

На втором выходе блока 6 управлен вырабатьшаются импульсы, управляющие интегратором 1. На первом и третьем выходах вырабатьшаются разнесенные во времени импульсы, совпадаюш11е по времени соответственно с передним и задним фронтом импульсов, вырабатьша емых на втором выходе блока управления.

Формирователь работает следующим образом.

При поступлении логического О на вход формирователя интегратор; 1 работает в режиме интегрирования и на выход формирователя поступает линейно изменяющееся напряжение. Выходное напряжение U, первого выхода формирователя с помощью компаратора 2 сравнивается с выходным напряжением шины 3 источника опорного напряжения. Выходное напряжение компаратора положительно, если U, и отрицательно, если U,Uflq.

Амплитуда выходного напряжения формирователя определяется напряжением второго интегратора 4 (играющего роль аналогового зaпo л нaющeгo устройства) и частотой входных импульсов.

При изменении входного сигнала с логического О на логическую 1 начинается сбрасьшание выходного напряжения интегратора и одновременно, под действием сигнала, поступающего, с второго выхода блока 6 управления, происходит кратков ременное замыкание ключа 5. При этом на вход интегратоpa 4 поступает кратковременный положительный или отрицательный (в зависимости от состояния компаратора 2 в момент окончания процесса интегрирования интегратора 1) импульс, изменяющий выходное напряжение интегратора 4.

Предположим, например, что амплитуда выходного напряжения меньше по- ложительного опорного напряжения. Тогда в момент замыкания ключа 5 на выходе компаратора 2 положительное напряжение и на вход интегратора 4 поступает кратковременньй положитель ньш импульс. В результате выходное отрицательное напряжение интегратора 4 возрастает по абсолютной величине и во время следующего периода пилообразных импульсов амплитуда вы- ходного сигнала возрастет. Рост амплитуды происходит до тех пор, пока она не достигнет уровня опорного на- пряже1шя, после чего величина амплитуды поддерживается постоянной и рав ной опорному напряжению с точностью до некоторой величины iUft (амплитуда импульсов после каждого периода поочередно становится то больше, то меньше величины Vgn, отличаясь от нее не более, .чем на л ид).

Аналогичньш процесс происходит и в том случае,.если по какой либо причине амплитуда импульсов становится больше опорного напряжения.

Величина ЛИд, определяющая максимальное отклонение величины амплитуды выходных импульсов формирователя от уровня опорного напряжения, зада- ется следующим выражением:

и Hi-Li i А RIС R С

(1)

- абсолютное значение положи- 45 тельного и отрицательного выходных уровней компарато- ра 2;

- период повторения импульсов; - длительность замыкания клю- 50

ча 5;

i,C4 - параметры соответствующих резисторов и конденсаторов интеграторов 1 и 4. R, выражение (l) можно за- 55 выражением

ли

R.C4

(2)

Из выражения (2) видно, что, уменшая величину btg или увеличивая произведение R4 - 4 можно уменьшить значение MJ до необходимой, наперед заданной величины, тем самым обеспечивая необходимый уровень стабильности амплитуды.

На выходе интегратора 1 формируется пилообразное напряжение U, изменющееся от нуля до величины +U|,. Напряжение же .и на выходе повторителя 7, соединенного с вторым выходом формирователя, определяется схемой включения операционного усилителя и при условии равенства значений сопротивлений резисторов задается выражением

,-и,„.(3)

Из выражения (3) ввдно, что при ;линейном изменении напряжения U( от нуля до +Uon напряжение Us линейно изменяется от величины -11 до величины +U независимо от значения U. Это значит, что выходное напряжение на - втором выходе формирователя остается симметричным относительно нулевого уровня независимо от величины Ц)„, т.е независимо от амплитуды выходных сигналов.

Для автоподетройки заданного начального уровня выходного сигнала служат компаратор 9, ключ 9 и интегрирующая ЕС-цепь IО.

Компаратор 8 осуществляет сравнение выходного напряжения U, интегратора 2 с нулевым напряжением общего провода схемы. Выходное напряжение компаратора положительно, если , и отрицательно, если .

При изменении входного сигнала с логической 1 на логический О начинается нарастание выходного напряжения интегратора 1 и одновременно, под действием сигнала, поступающего с третьего выхода блока 6 управления, происходит кратковременное замыкание ключа 9. При этом на вход интегрирующей RC-цепи 10 поступает кратковременный положительный или отрицатель- ньш (в зависимости от состояния компаратора 8) импульс. Под воздействием этих импульсов конденсатор интегрирующей RC-цепочки 10, автоматически . заряжается до напряжения такой вели- и полярности, что обеспечивает заданньй нулевой уровень напряжения выходных сигналов интегратора I со

514431

сбросом в начальные моменты прямого хода развертки.

В установившемся режиме точность, с которой поддерживается Нулевой уровень выходных пилообразных сигналов интегратора 1 со сбросом, молсно оценивать с помощью величины

.,, Uiceita uUo- --

R

(А)

где ,.C

(о -ю

10

i

10

абсолютное значение положительного и отрицательного выходных уровней компаратора 8;15 &t - длительность замыкания ключа 9;

параметры резистора и конденсатора интегрирующей НС- цепочки 10.20 Уменьшая величину utg или увеличивая произведение ,,,, можно обеспечить необходимую точность установления начального значения выходных сигналов. Таким образом, в схеме обес-25 печивается автоматическая подстройка до заданных значений как амплитудно

0

5

0 5

42 6

го так, и начального уровней выходных пилообразных сигналов с необходимой степенью точности.

Формула изобретения

Формирователь пилообразного напряжения по авт. св. № 1262705, от. личающийся тем, что, с целью повьшения точности работы за счет повьшения точности установки заданного начального уровня выходных пилообразных сигналов 5 в него введен дополнительный компаратор, дополни- тельньй управляемый ключ, интегрирующая RC-депь, выход которой соединен с дополнительным входом интегратора со сбросом, вход - с выходом дополнительного управляемого ключа, вход которого соединен с выходом дополнительного компаратора, первый вход которого соединен с выходом интегратора со сбросом, а второй вход - с общей шиной формирователя, причем управляющий вход дополнительного управ- .ляемого ключа соединен с третьим вы- :ходом блока управления.