Устройство для получения пилообразного напряжения Советский патент 1974 года по МПК G01R19/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЛООБРАЗНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для определения фазового сдвига периодических сигналов в пределах от О до 360° в широком диапазоне.

Известно устройство для создания пилообразного напряжения, содержащее-формирователь импульсов, ключ, функциональный генератор, запоминающее устройство, сумматор и генератор постоянного тока, который в сочетании с накопительным конденсатором образует генератор .пилообразного напряжения.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно cHai6meHo переключателем, компаратором и инвертором, причем вход устройства через формирователь импульсов соединен с переключателем, ключам и через функциональный генератор с сумматором, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения и входом компаратора, выход которого подключен « переключателю. Выход сумматора через ключ соединен с запоминающим устройством, которое непосредственно и через инвертор подключено к переключателю.

Это позволяет повысить точность и расширить частотный диапазон устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для получения пилообразного напряжения; на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы схемы для сдвига 90°.

В предлагаемом устройстве вход X через формирователь Г .импульсов подключен к первому управляющему входу переключателя 2, к функциональному генератору 3 и ключу -4.

Выход переключателя через генератор 5 пилообразного напряжения соединен через компаратор 6 с вторым управляющим входом переключателя и непосредственно с одним входом сумматора 7, к другому входу которого подключен функциональный генератор 3. Выход сумматора 7 через ключ 4 связан с запоминающим устройством 8, выход которого нбпосредсгвенно, а также через инвертор 9 подключен к входам переключателя 2.

Входное периодическое напряжение (/вх преобразуется формирователем импульсов в импульсы, соответствующие началу периодов входного сигнала. Эти импульсы управляют

работой переключателя, подключая к генератору пилообразного напряжения клемму а. При этом на ВХОД генератора пилообразного напряжения подается напряжение f/g непосредственно с выхода запоминающего устройства 8, амплитуда которого пропорциоиальна длительности предыдущего периода входного напряжения. На выходе генератора пилообразного напряжения появляется нарастающее (Напряжение U5 KfJ8-t, где К - коэффициент

передачи генератопа пилообразного напряжения.

Когда напряжение U достигает уровня срабатывания компаратора, он срабатывает и через лереключатель подключает к входу генератора пилообразного напряжения отрицательное напряжение с выхода инвертора. Напряжение на выходе генератора пилообразного напряжения начинает уменьшаться, достигая к концу периода нулевого уровня.

Кроме того, импульсы с выхода формирователя импульсов поступают на функциональный генератор 3, выходное напряжение (Уз которого в каждом периоде Т 1//вх изменяется по закону,

Г IJ

-s - -t

где t/o и Л - по Стоянные коэффициенты.

Выходные напряжения t/з и U функционалыного генератора и генератора пилообразного напряжения подаются на сумматор. При /поступлении импульсов от формирователя импульсов открывается ключ 4, и выходное напряжение сумматора 7 сравнивается с напряжением, которое было зафиксировано запоминающим устройством 8 в конце предыдущего периода Тп- Если частота входного сигнала /вх уменьшается, то напряжение еа выходе функционального генератора и соответственно на выходе запоминающего устройства возрастает. При этом увеличивается крутизна фронтов пилообразного напряжения Ub, а его амплитуда остается постоянной.

Аналогично при увеличении частоты /вх уменьшаются амплитуда .выходного напряжения t/8 и крутизна фронтов напряжения f/5Устанавливая уровень компарирования компаратора и коэффициент передачи инвертора соответственно необходимому фазовому сдвигу, можно изменять относительную длительность переднего и заднего фронтов пилообразного напряжения.

Поскольку для заряда и разряда накопительного конденсатора генератора пилообразиого напряжения подается одно и тоже напряжение t/8 с выхода запоминающего устройства, то точность фазового сдвига определяется только стабильностью коэффициентов передачи инвертора и переключателя, и мало

зависит от изменения характеристик других элементов схемы.

Время срабатывания переключателя, подключающего к входу генератора пилообразного напряжения либо положительное, либо отрнцательное напряжение, не зависит от длительности управляющих импульсов, а определяется только длительность их передних фронтов, ЧТО позволяет резко расширить частотный диапазон.

Предмет изобретения

Устройство для получения пилообразного напряжения, содержащее формирователь импульсов, генератор пилообразного напряжения, сумматор, ключ, функциональный генератор и запоминающее устройство, отличающееся тем, что, с щелью повыщения точности и расширения частотного диапазона, оно снабжено переключателем, компаратором

и инвертором, причем вход устройства через формирователь импульсов соединен с переключателем, ключом и через функциональный генератор с сумматором, второй .вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения и входом компаратора, выход которого подключен к переключателю, а выход сумматора через ключ соединен с запоминающим устройством, которое непосредственно и через инвертор подключено к переключателю.

Фиг. 1

Фиг. 2