Управляемый RC-генератор Советский патент 1991 года по МПК H03B5/26 

ON О Ы vj

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника электрических колебаний.

Цель изобретения - повышение стабильности частоты без увеличения уровня нелинейных искажений выходного сигнала.

На чертеже приведена структурная электрическая схема управляемого RC-re- нератора.

Управляемый RC-генератор содержит операционный усилитель 1, цепь 2 частотно-независимой обратной связи, первый электронно управляемый переключатель 3, переменный резистор 4„ первый и второй конденсаторы 5 и 6, формирователь 7управ- ляющих импульсов, фильтр 8 нижних частот, амплитудный детектор 9, триггер 10, второй электронно управляемый переключатель 11, причем формирователь 7 может быть выполнен на генераторе 12 треуголь- ных импульсов и компараторе 13 напряжения.

Управляемый RC-генератор работает следующим образом.

После подачи питания и появления на выходе формирователя 7 последовательности импульсов начинают периодически переключаться первый электронно управляемый переключатель 3 и второй электронно управляемый переключатель 11, благодаря тому, что на управляющий вход первого электронно управляемого переключателя 3 подается последовательность импульсов с выхода триггера 10, скважность их оказывается равной двум и не зависит от скважности импульсов, которые подаются на вход триггера 10 и управляющий вход второго электронно управляемого переключателя 11. С выхода операционного усилителя 1 сигнал синусо- идальной формы подается на вход амплитудного детектора 9, а с его выхода уже постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде синусоидальных колебаний, подается на вход формирователя 7 с управ- ляемой скважностью. В зависимости от ве- личины постоянного напряжения, приложенного по входу формирователя 7, на его выходе появляется последовательность импульсов с пропорциональной скважностью, которая, подаваясь на управляющий вход второго электронно управляемого переключателя 11 изменяет в цепи положительной обратной связи операционного усилителя 1 коэффициент передачи, что и приводит к стабилизации амплитуды колебаний на выходе управляемого RC-re- нератора.

В результате такой работы первого и второго электронно управляемых переключателей 3 и 11 частота fr на выходе управляемого RC-генератора определяется по формуле

11

fr

4л: /с 1 С2

KQ,

где R - сопротивление переменного резистора 4,

Ci, Са - емкости первого 5 и второго 6 конденсаторов, и не зависит от скважности управляющих импульсов.

Условие баланса амплитуд определяется по формуле

2С2 С

где К - коэффициент передачи цепи частотно-независимой обратной связи 2,

Q - скважность импульсов на выходе формирователя 7.

Формирователь 7 может содержать генератор 12 треугольных импульсов и компаратор 13. В результате сравнения двух сигналов (с выхода генератора 12 треугольных импульсов и с выхода амплитудного детектора 9) на выходе компаратора 13 образуется последовательность импульсов со скважностью, пропорциональной постоянному напряжению на выходе амплитудного детектора 9.

Фильтр 8 исключает в спектре выходного сигнала составляющие, кратные частоте формирователя 7. Стабильность амплитуды выходных колебаний может быть повышена, если вход амплитудного детектора 9 подключить не к выходу операционного усилителя 1, а к выходу фильтра 8.

Формула изобретения

Управляемый RC-генератор, содержащий операционный усилитель, цепь частотно-независимой обратной связи, которая включена между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, первый электронно управляемый переключатель, первый и второй входы которого подключены, соответственно, к неинвертирующему входу операционного усилителя и общей шине, последовательно соединенные переменный резистор и первый конденсатор, второй вывод которого подключен к входу первого электронно управляемого переключателя, второй конденсатор, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной, формирователь управляющих импульсов, амплитудный детектор, который включен между выходом операционного усилителя и управляющим входом формирователя управляющих импульсов, фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу

операционного усилителя, а выход является выходом управляемого RC-генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты без увеличения уровня нелинейных искажений выходного сигнала, в него введены триггер и второй электронно управляемый переключатель, первый и второй выходы которого подключены соответственно к общей шине и второму выводу переменного резистора,

при этом вход второго электронно управляемого переключателя подключен к выходу операционного усилителя, а триггер включен между выходом формирователя управляющих импульсов и управляющим входом первого электронно управляемого переключателя, выход формирователя управляющих импульсов подключен к управляющему входу второго электронно управляемого переключателя.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходного сигнала. RC-генератор содержит операционный усилитель (ОУ) 1, цепь 2, первый и второй электронно управляемые переключатели (ЭУП) 3, 11, переменный резистор (ПР) 4, первый и второй конденсаторы (К) 5, 6, формирователь (Ф) 7, фильтр (ФНЧ) 8, амплитудный детектор 9, триггер (Т) 10. С выхода Ф 7 последовательность импульсов через Т 10 поступает на управляющие входы первого и второго ЭУП 3, 11. ПР 4 и первый и второй К 5, 6 являются элементами частотозадающей цепи. Детектор 9 совместно с цепью 2 обеспечивает стабилизацию амплитуды выходных колебаний. ФНЧ 8 исключает в спектре выходного синусоидального сигнала составляющие, кратные частоте Ф 7. 1 ил.