Генератор периодических колебаний Советский патент 1974 года по МПК G06G7/26 

1

Изобретение касается электроизмерительной и вычислительной техники и может быть использовано при экспериментальном исследовании динамических характеристик систем автоматическО1-о контроля, регулирования и управления.

Известны генераторы периодических колебаний, содержащие последовательно соединенные источник опорного напряжения, интегратор с периодизацией, преобразователь напряжение-напряжение и второй интегратор с периодизацией.

Однако при помощи таких генераторов .невозможно генерировать непрерьгеные знакопеременные периодические колебания и они дают невысокую точность при генерировании колебаний инфранизкой частоты.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора и повышение его точности.

Для этого в генератор, содержащий источник опорного напряжения и интегратор, введены дополнительный источник опорного напряжения, четыре ключа, функциональный частотный преобразователь, реверсивный

счетчик, преобразователь код-напряжение, причем выходы источнике® оперного напряжения через ключи соединены со входом интегратора, выход которого через функциск нальный частотный преобразователь н ключи соединен с . ;реверсивным счетчиком. Один выход счетчика через триггер подключен к управляющим входам ключей и входу второго триггера, выход которого соединен с преобразователем код-напряжение. Выход преобразователя код-напряжение подключен к фильтру, а входы соединены с выходами реверсивного счетчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного генератора; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Источники опорного напряжения 1 и 2 соответственно положительной и отрицательной полярности через ключи 3 и 4 соединены с входом интегратора 5, выход которого подключен к входу функционального преобразователя 6 напряжение-частота. Вьь ход преобразователя 6 через ключи 7 и 8 соединен с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 9. Один выход счетчика 9 соединен с входом преобразователя 10 код-напряжение, выход которого через фильтр 11 соединен с выходом генератора. Вход управления полярностью выходног напряжения преобразовагеля 10 соединен с выходом триггера 12. Выход счетчика 9 соединен со входом триггера 13, первый выход которого подключен к управляющим входам ключей 3,1, а второй выход под ключей к управляющим входам ключей 4, 8 и входу триггера 12. В исходном состоянии в реверсивном счетчике 9 записывается максимальное число, на выходе преобразователя коданалог соответственно устанавливается максимальное напряжение, триггер 13 находится в таком состоянии, что ключи 4, 8 открыты, а ключи 3, 7 закрыты. Опорное напряжение UQ от источ(шка 1 опорно- го напряжения через ключ 3 поступает на вход интегратора 5, на выходе которого ф мируется 7шнвйно возрастающее напряжени D Cot, где , К коэффициент преобразования интегратора 5. Напряжени и поступает на в.ход функционального частотного преобразователя 6, выходная частота которого прямо пропорциональна нервой производной воспроизводимой функции но времени, т. е., если нужно получить функцию y coeujt , то f . --COStncot , l.AKW J4где U)t U. Частота через открытый ключ 8 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика и списывает занесенный ранее код до нуля по закону; ,tt)dt -Ju38tnootdt co3ait.

Код с выхода реверсивного счетчика9 управляет преобразователем код-аналог Ю, и на выходе фильтра 11 соответственно напряжение изменяется по закону

происходит формирование первой, четверти периода косинусоиды.

При достижении нуля в реверсивном счетчике 9 опрокидываются триггеры 12, 13. При этом ключи 4, 8 закрываются, а к;цочи 3, 7 открываются. Триггер 12 переключает полярность выходного наПредмет изобретения

Генератор периодических колебаний, содержащий источник опорного напряжения и интегратор, отличающийся тем,

что, с целью расширения функциональных ; возможностей и повышения точности, в него введены ЕтороЙ источник опорного напряжения, четыре ключа, функш1она.шный частотный преобразсватель, реверсивный счет ник, преобразователь код-напряжение, два триггера и фильтр, причем выходы источник пряжения. Теперь на вход интегратора 5 подается напряжение + UQ от опорного источника напряжения 1. На выходе интегратора напряжение линейно уменьшается. На выходе функционального частотного преобразователя 6 частота уменьшается по закону f a3siTlU scosinojt {см. фиг. 2). Эта частота через открытый ключ 7 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9, на выходе которого код нарастает по закону N -JsincotAt coswt. На выходе фильтра 11 формируется вторая четверть периода косинусоиды (см. фиг. 2). Нри достижении максимального значения кода в реверсивном счетчике 9 опрокидывается триггер 13, при этом закрываются ключи 3, 7 и открываются ключи 4, 8. Реверсивный счетчик 9 работает на вычитание. На выходе интегратора 5 напряжение линейно возрастает. Происходит формирование третьей четверти периода косинусоиды. При достижении нуля в реверсивном счетчике 9 опрокидываются триггеры 12 и 13, ключи 4, 8 закрываются, а ключи 3, 7 открываются. Триггер 12 включает на выходе преобразователя код-аналог положи7«льное напряжение. Происходит формирование че-вертой четверти периода косинусоиды. Далее процесс формирования функции П -COSOotвыхповторяется. В результате на выходе генератора формируется напряжение, изменяющееся во времени по закону косинуса.

ков опорного напряжения через первый и второй ключи соединены со входом интегратора, выход интегратора соединен со входом функционального частотного преобразователя, выход которого через третий и четвертый ключи соединен с вычитающим и суммирующим рходами реверсивного счетчика, один выход счетчика подключен первого триггера, один выход которого

соединен с управляющими входами первог9 и третьего ключей, второй выход триггера, подключен к управляющим входам второго и четвертого ключей и ко входу второго триггера, выход которого соединен с преобразователем код-напряжение, выход преобразователя код-напряжение подключен к фильтру, а входы соединены с выходамл реверсивного счетчика.

Фиг.1

Фиг 2