Генератор линейно изменяющегося напряжения Советский патент 1990 года по МПК H03K4/12 G06G7/182 

ON

сл

00

о со

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в аналоговых формирователях длительности интервалов времени хронирующих устройств. Цель изобретения - повышение линейности выходного напряжения и точности установки формируемого интервала времени во всем диапазоне величин линейно изменяющегося напряжения. Поставленная цель обеспечена за счет построения цепи обратной связи с выхода дифференциального усилителя 3 через сумматор 6 и интегрирующую цепь на резистор 1. 3 ил.

Фиг. 1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в аналогоЕ5ых формирователях длительных интервалов времени хронирующих устройств.

Цель изобретения - повышение линейности выходного напряжения и точности установки формируемого интервала времени во всем диапазоне 1 зменения величин выходного линейно изменяющегося напря- жения.

На фиг,1 приведена структурная электрическая схема генератора; на фиг.2 -тоже, при линейно падающем напряжении: на фиг.З - то же, с примером выполнения сум- матора.

Генератор линейно изменяющегося напряжения содержит резистор 1, первый вывод которого соединен с первой обкладкой конденсатора 2 и неинвертируюидим вхо- дом дифференциального усилителя 3, выход которого соединен с его инвертирующим входом и выходной шиной 4 устройства, вторая обкладка конденсатора 2 соединена с средним выводом стабилизированного источника 5 двухполярного напряжения, который соединен с общей шиной дифференциального усилителя 3, сумматор 6 и резистивный делитель 7 напряжения, включенный между шиной стабилизирован- ного источника 5 двухполярного напряжения и средним выводом его, выход резистивного делителя 7 напряжения соединён с первым входом сумматора 6, второй вход которого соединен с выходной шиной 4 генератора, а выход соединен с вторым выводом резистора 1. УсилительЗ соединен со средним -выводом стабилизированного источника 5 двухполярного напряжения.

Подключение делителя 7 напряжения к какой-либо шине стабилизированного источника 5 двухполярного напряжения зависит оттого, какой вид напряжения формируется - линейно возрастающее.(фиг. 1) или линейно убывающее (фиг.2).

Генератор работает следующим образом,

При подключении к генератору источника 5 питания и размыкании замкнутых накоротко обкладок конденсатора 2 время- задающей RC-цепи напряжение Uc на конденсаторе 2 в начальный момент времени t равно нулю. Нулевое напряжение присутствует на неинвертирующем «ходе усилителя 3, нд его выходе, так как он включен по схеме повторителя, обладающего большим входным сопротивлением, а также на выходе генератора (шина 4) и втором входе не- инвертирукэщего сумматора 6, На первом входе сумматора 6 присуствует постоянное

напряжение Ug выхода делителя 7, составляющее малую часть (1 %, Ug Ест) стабилизированного напряжения Ест на шинах источника 5. На выходе сумматора 6 и подключенном в нему резисторе 1 времязадаю- щей цепи присутствует напряжение, равное сумме напряжений Ug + О на входах сумматора 6. Результирующее падение напряжения на резисторе 1 равно разности падений напряжений, действующих на его выводах UR Ug, так как напряжение Uc конденсатора 2, соединенного с выводом резистора 1, в начальный момент равно нулю. Это постоянное малое напряжение Ug вызывает ток через резистор 1 и, следовательно, такой же величины зарядный ток конденсатора 2, соединенного последовательно с резистором 1. В последующие произвольные моменты времени t О поведение генератора аналогично: к выводу резистора 1, соединенному с конденсатором 2, и неинвертирующему входу усилителя 3 приложено изменяющееся во времени напряжение Uc(t) конденсатора 2. Это напряжение с большой точностью передается на выход усилителя 3 (так как последний включен по схеме повторителя) и второй вход сумматора 6, на первом входе которого присутствует заданное делителем 7 постоянное напряжение Ug. Напряжение на выходе сумматора 6 и соединенном с ним выводе резистора 1 равно сумме напряжений на входах сумматора и составляет Ug + + Uc(t). Результирующее напряжение UR, прикладываемое к первому и второму выводам резистора 1 RC-цепи равно разности напряжений на этих выводах UR Ug + Ue(t)- Uc(t) Ug.

Таким образом, на выводах резистора 1 действуют изменяющиеся во времени напряжения, разность между которыми, однако, всегда равна постоянной величине Ug. Напряжение Ug является малым постоянным приращением к изменяющемуся во времени выходному напряжению Uobix генератора, которое передается посредством сумматора 6 на вход времязадающейся RC- цепи и обусловливает малый постоянный ток конденсатора 2 через резистор 1 (Ug 0,1 В, соответственно 1с 10 А), Сумматор 6 (с делителем 7) отслеживает изменяющиеся во времени напряжения на выходах резистора 1 так, что их разность всегда равна постоянной величине Ug, что снижает коэффициент нелинейности получаемого выходного напряжения практически до нуля. Процесс заряда конденсатора 2 через резистор 1 прекращается по достижении выходным напряжением генератора значения напряжения, равного напряжению насыщения усилителя 3, Для повторения

следующих циклов работы генератора его возвращают в исходное состояние путем отключения источника двухполярного +Ei, питания или путем замыкания накоротко обкладок конденсатора 2 с последующим подключением источника питания или размыканием цепи, шунтирующей накоротко конденсатор 2,

Устойчивость предлагаемого генератора к возникновению режима генерации автоколебаний обеспечивается низким

коэффициента

значением Ки

и

1

вх

усиления в петле обратной связи. Это условие выполняется, поскольку UBX Uc : UBHX (усилитель 3 в режиме повторителя), и, следовательно, Ки 1.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Генератор линейно изменяющегрся напряжения, содержащий резистор, первый вывод которого соединен с первой обклад :

Физ.2

0

5

0

кой конденсатора и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с его инвертирующим входом и выходной шиной генератора, вторая обкладка конденсатора соединена со средним выводом стабилизированного источника двухполярного напряжения, который соединен с общей шиной дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности выходного напряжения и точности установки формируемого интервала времени во всем диапазоне изменения величин выходного линейно изменяющегося напряжения, в него введены сумматор и резистивный делитель напряжения, включенный между шиной стабилизированного источника двухполярного напряжения и его средним выводом, выход резистивного делителя напряжения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходной шиной генератора, а выход соеди- . нен с вторым выводом резистора.

Фие.д