Перестраиваемый генератор пилообразного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H03K4/501 

ТЭьг-Ai

(Л

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генераторах развертки и шнротно-импульсных модуляторах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения независимости перестройки частоты и амплитуды пилообразного напряжения. В генератор, содержащий операционный усилитель 1, управляющие ключи 2-5, конденсатор 7 и шину 9 управления, введены счетный триггер 6 и источник 8 тока. За счет коммутации ключей 2-5 конденсатор 7 подключается к источнику 8 тока то одной, то другой обкладкой. Амплитуда пилообразного напряжения управляется напряжением на шине 10, а частота - на шине 9. 2 ил. с $

4

а ел ся

со

Изобретение относится к и тульс-- 1ной технике и может быть использо- вано в устройствах автоматики и измерительной техники5 а также в ши- ротно-импульсных модуляторах.

Цель изобретения --. рас1пирение функциональных возможностей генера- 1тора за счет обеспечения иезависи- IMOCTH перестройки частоты и ампли- туды генерируемых пилообразных импульсов,,

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого генератора; на фиг 2 - временные диаграммы, .пояс- няющие работу генератора,

Генератор (Содержит ( операцион- ньш усилитель (ОУ) 1, инверсньш вход которого подключен к первым сигнальным выводам первого 2 и второго 3 управляемых ключей, вторые сигналь кые выводы которых подклкгчены к первым сигнальным выводам третьего 4 и четвертого 5 управляемых ключей I соответственно, вторые сигнальные ВЫВОДЫ которых объединены. Прямой вькод счетного триггера 6 подключен I к управляш1дим входам второго 3 и .третьего 4 управляемых ключей, а инверсный выход к управляющим вхо- дам первого 2 и четвертого 5 управляемых ключей, счетный вход триггера 6 подключен к выходу onepai i- гонного усилителя 1, прямой вход ко- торого подключен к общей шине; а инверсный вход подключен также к выходу источника 8 тока, управляющий I вход которого подключен к шине 9 уп : равления а вход - к общей шине,Между вторыми сигнальньп-ш . выводами первого 2 н второго 3 управляемых ключей, подключен времязадающий конденсатор 7. Второй вьшод третьего ключа 4 соединен с пшной 10 регулировки амплитуды, а вькод источника 8 соединен с выходной шиной 1t.

В качестве источника 8 может быт использован, например, транзистор- ньй каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером с резистором в цепи эмиттера (управляющий вход - база выход коллектор, вход - второй вывод резистора).

Генератор работает сшедующим образом.

Пусть в начальньй момент времени t О счетный триггер 6 находится в нулевом состоянии, на управляющий вход источника 8 подано положительное напряжение U уцр, а на вторые сигнальные выводы ключей 4 и 5 подано положительное напряжение Up, Тогда на прямом выходе триггера 6 присутствует сигнал логического О , на И :зерсном - логической 1 (фиг,2а,б), на выходах операщюн- ного усилителя 1 - логического ключи 2 и 5 открыты, ключи 3 и 4 закрыты, а с выхода источника 8 через ключ 2, конденсатор 7 и ключ

5к шине 10 течет ток, равный

I К Uynp,(1)

где К - коэффициент преобразования

источника 8.

Благодаря протеканию тока I по выше указанной цепи, конденсатор 7 -перезаряжается, а так как напряжение Up на шине 10 стабильно, то напряжение на выходе источника 8 линейно падает (фиг,2в). Как только это напряжение станет меньше нуля, на выходе ОУ 1 установится сигнал логической 1 (фиг.2г), по переднему фронту которого счетный триггер

6перебросится в противоположное состояние. В результате ключи 2 и 5 запираются, ключи 3 и 4 открываются При этом тот вывод конденсатора 7, который через ключ 5 был подключен

к входу регулирующего напряжения, окажется подключенным через ключ 3 к выходу источника 8 и наоборот: тот вывод конденсатора 7, который через ключ 2 был подключен к источнику 8, окажется подключенным через ключ 4 к входу регулирующего напряжения, вследствие чего напряжение на инверсном входе ОУ 1 скачкообразно возрастает на величину ., l2Up и на его выходе снова установит- ck сигнал логического О. После этого процесс повторяется сначала. Предлагаемьй генератор генерируе пилообразное напряжение с частотой, равной

.

К и

УПр

2 с и

Р

. (2)

и амплитудой, равной Ди 2 Up,

(3)

обеспечивающей линейную регулировку частоты колебаний по шине 9 и линейную регулировку амплитуды колебаний по шине 10. В последнем случае при неизменном напряжении на шиI

не 9 обеспечивается постоянство крутизны пилообразного напряжения, что следует из (1). из (2) следует, что если подавать на шины 9 и 10 одно и то же. напряжение, то появляется возможность регулировки амплитуды колебаний без изменения частоты колебаний.

Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом, предлагаемый генератор обеспечивает электронную перестройку частоты генерируемых колебаний без изменения размаха пилообразного напряжения прц сохранении возможности электронной регулировки размаха колебаний и постоянство крутизны пилообразного напряжения во всех циклах, в то время как в прототипе для обеспечения постоянства крутизны необходимо выполнить условие равенства емкости двух конденсаторов, что усложняет регулировку и удорожает изготовление в серийном производстве.

1

Формула

зобретени

Перестраиваемый генератор пилообразного напряжения,содержащий опе- рационньй усилитель, инверсный вход которого подключен к первым сигнальным выводам первого и второго управляемых ключей, вторые сигнальные выводы которых подключены к первым сигнальным выводам третьего и

1465959

10

15

0

5

0

5

четвертого управляемых ключей соответственно, вторые сигнальные выводы которых объединены, причем управляющий вход второго управляемого ключа объединен с управляющим входом третьего управляемого ключа, управляющий вход первого управляемого ключа - с управляющим ьходом четвертого управляемого ключа, конденсатор, один вывод которого подключен к второму сигнальному вьшоду второго управляемого ключа,шину управления, при этом прямой вход опе- рацио.нного усилителя подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью .расщирения функциональных возможностей, в него введены счетный триггер и источник тока, при этом прямой выход счетного триггера подключен к управляющему входу второго управляемого ключа, а инверсный - к управляющему входу первого управляемого ключа, счетный вход триггера - к выходу операционного усилителя, инверсный вход которого подключен к выходу источника тока, управляющий вход которого подключен к шине управления генератора, а вход - к общей шине, второй сигнальный вывод третьего управляемого ключа подключен к щине регулировки амплитуды, второй вывод конденсатора подключен к второму сигнальному выводу первого управляемого ключа.

а

ГЦ-ГП I I и5 Т

m

В

L-JUL

a

t

(pu.2