Генератор серий колебаний синусоидальной формы Советский патент 1976 года по МПК H03K3/80 

1

ИзОбретение относится к генерированию электрических импульсов и может найти применение для генерирования электрических импульсов при нестационарном возбуждении вибростендов, применяемых при испытаниях изделий в лабораторных условиях.

Известны генераторы серий колебаний синусоидальной формы для нестационарного возбуждения вибростендов содержапдий генератор запускающего сигнала и селективный усилитель, перестраиваемый по частоте.

Однако такие генераторы не обеспечивают регулировки с гарантированной точностью длительности возбужденного на выходе селективного усилителя затухаюш,его колебания. Кроме того, отсутствует возможность плавного изменения начальной фазы заполняющего колебания. Потребность в обеих регулировках необходима при проведении разнообразных испытаний на воздействие нестационарных вибраций.

Цель изобретения - повышение точности установки начальной фазы заполняющего колебания и длительности серии.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве к генератору запускающего сигнала через контакты переключателя последовательно присоединены тригер Шмитта, логический элемент, ждущий мультивибратор управления начальной фазой, дифференцирующую

цепочка, детектор, ждущий мультивибратор управления длительностью, электронный ключ и сумматор, при этом к выходу дифференцирующей цепочки присоединен вход второго детектора, выход которого соединен через селективный усилитель с входом электронного ключа, а выход ждущего мультивибратора управления длительностью дололните.чьно соединен с вторым входом сумматора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема нредлагаемого генератора; на фиг. 2 - временная диаграмма электрических сигналов в цепях основных элементов генератора.

Генератор серии колебаний синусоидальной формы состоит из генератора 1 запускающего сигнала, кнопки 2, триггера Шмитта 3, логического элемента 4, ждущего мультивибратора 5 управления начальной фазой дифференцирующей цепочки 6, детекторов 7 и 8, селективного усилителя 9, ждущего мультивибратора 10 управления д тительЕостью электронного ключа 11, сумматора 12. Выходная цепь детектора 8 соединена с входом ждущего мультивибратора 10 управлення длительностью, при этом детектор 8 предназначен для зануска ждущего мультивибратора 10. Выход последнего соединен с управляюи ей цепью электронного ключа 11. Выход электронного ключа 11 соединен с одним из входов сумматора 12; с вторьш входом сумматора 12 связан фазоинверсный выход ждущего мультивибратора 10 управления длительностью. Электронный ключ 11 и сумматор 12 являются элементами, формирующими виброударный импульс с заданными. значениями начальной фазы заполняющего колебания и длительности. Выход сумматора 12 является выходом устройства, при этом выход сумматора связан с входом усилителя мощности, работающего на подвижный элемент вибростенда. Генератор работает следующим образом. Гармонический сигнал Ui с выхода генератора 1 путем кратковременного нажатия кнопки 2 поступает на вход триггера Шмитта 3, вызывая его срабатывание. Сигнал t/i представляет собой пачку синусоидального напряжения с частотой несколько сот герц и длительностью 1,5-2 сек. Триггер Шмитта 3 находится в открытом состоянии только в течение указанного промежутка времени, по истечении которого, как только кнопка 2 будет отжата и сигнал Ui исчезнет, триггер Шмитта 3 вновь возвращается в исходное состояние. Срабатывание триггера Шмитта 3 вызывает появление на его выходе сигнала t/a в виде последовательности прямоугольных импульсов. Сигнал Uz поступает на вход логического элемента 4. Последний находится в открытом состоянии только в течение промежутка времени де1:ствия сигнала t/j, вызывающего срабатывание триггера Шмитта. Как показано на фиг. 2, сигнал Us на выходе логического элемента в указанный промежуток времени, начиная с момента /i и кончая моментом /2. пока кнопка 2 замкнута, а триггер Шмитта 3 открыт, принимает отрицательное значение, скачкообразно изменяясь от нуля до некоторого отрицательного значения-ЕЗ в момент времени ti (замыкание кнопки 2) и вновь до нуля в момент времени tz (размыкание кнопки 2). Резкое изменение сигнала Us от -ES до нуля поступает на вход ждущего мультивибратора 5 управления начальной фазой и приводит к его запуску. Передней фронт прямоугольного импульса t/4 на выходе ждущего мультивибратора 5 формируется в момент времени и. Спустя промежуток времени , величина которого регулируется с гарантированной точностью, на выходе ждущего мультивибратора 5 формируется задний фронт прямоугольного импульса Ui,. Прямоугольный импульс t/4 с выхода ждущего мультивибратора 5 поступает на дифференцирующую цепочку 6, с выхода которой после дифференцирования преобразуется в сигнал U, представляющий собой пару коротких остроконечных импульсов противоположной полярности. Сигнал t/s поступает одновременно на детекторы 7 и 8. При этом детектор 7 включен таким образом, что через него проходит положительная часть сигнала U;,, представляющая собой импульс положительной полярности t/e в момент времени tz. Детектор 8 включен таким образом, что через него проходит отрицательная часть сигнала t/s, представляющая собой И1МпульС отрицательной полярности U-, в момент времени /3- Сигнал t/6 с выхода детектора 7 поступает на вход селективного усилителя 9, вызывая появление на выходе последнего затухающего синусоидального колебания U, по частоте соответствующего настройке селективного усилител-я. Сигнал U с выхода детектора 8 поступает на вход ждущего мультивибратора 10 управления длительностью, осуществляя таким образом запуск ждущего мультивибратора 10. Передний фронт импульса t/g формируется на выходе ждущего мультивибратора 10 в момент времени /з- Задний фронт импульса UQ формируется в момент 4 через промежуток времени Д/а, регулируемый с гарантированной точностью - регулировкой ждущего мультивибратора 10. Выходной сигнал UQ с выхода ждущего мультивибратора 10 управления длительностью сигнала поступает в управляющую цепь электронного ключа И, на вход которого с выхода селективного усилителя 9 поступает сигнал U. На выходе электронного ключа 11 формируется сигнал Uw, представляющий собой сумму прямоугольного импульса длительностью Д4 и той же части сигнала Ls, которая по времени укладывается в промежуток времени А4Фазовый сдвиг затухающей синусоидальной составляющей сигнала УЮ относительно сигнала t/8 определяется длительностью прямоугольного импульса t/4- Длительность затухания сияусоидальной составляющей сигнала Llo полностью определяется длительностью прямоугольного импульса t/g. при достаточно большой величине Atz в составе сигнала t/io на выходе электронного ключа 11 можно получить полностью затухающее колебание, определяемое декрементом затухания селективного усилителя 9. Уменьшение промежутка времени А/2. производимое с гарантированной точностью посредством регулировки ждущего мультивибратора 10, способствует уменьшению длительности затухающей синусоидальной составляющей сигнала /ю. Для выделения из сигнала Llo его синусоидальной затухающей составляющий сигнал Ую подается на один из входов сумматора 12. На другой вход сумматора 12 с фазоинверсного выхода ждущего мультивибратора 10 подается прямоугольный импульс Ид, имеющий полярность, обратную полярности прямоугольно-импульсной составляющей сигнала (Ую- Длительность сигнала Оэ одинакова с длительностью сигнала UQ, а амплитуда равна амплитуде прямоугольноимпульсной составляющей сигнала Ню. Благодаря этому на выходе сумматора выделяется сигнал t/n, содержащий только виброударный и.мпульс, представляющий собой затухающее синусоидальное колебание, начальная фаза которого обеспечивается за счет регулирования времени выдержки ждущего мультивибратора 5 управления начальной фазой, а длительность обеспечивается за счет регулирования Д4 времени выдержки ждущего Мультивибратора 10 управления длительностью.

Формула изобретения

Генератор серий колебаний синусоидальной формы для нестационарного возбуждения вибростендов, содержащий генератор запускающего сигнала и селективный усилитель, перестраиваемый частоте, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки начальной фазы заполняющего колебания и длительности серии, к генератору запускающего сигнала через контакты переключателя последовательно присоединены триггер Шмитта, логический элемент, ждущий мультивибратор управления начальной фазой, дифференцирующая цепочка, детектор, ждущий мультивибратор управления длительностью, электронный ключ и сумматор, при этом к выходу дифференцирующей цепочки присоединен вход второго детектора, выход которого соединен

через селективный усилитель с входом электронного ключа, а выход ждущего мультивибратора управления длительностью дополнительно соединен с вторым входом сумматора.

..„ ...3

иг, 2