Генератор ступенчатого напряжения Советский патент 1977 года по МПК H03K4/02 

1

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен генератор ступенчатого напряжения/ содержащий формирователь импульсов с ключевым блоком, усилители, блок управления и компараторы 11 .

Данный генератор не обеспечивает, достаточной линейности выходного напряжения .

Известен также формирователь ступенчатого напряжения, содержащий триггер с объединенными входами сброса, разделительные диоды и подключенные к ним делители, импульсно-потенциальные элементы совпадения 12}.

Данный формирователь не обеспечивает достаточной стабильности ступеней выходного сигнала.

Наиболее близок к предлагаемому генератор ступенчатого напряжения, содержащий два коммутируемых источника регулируемого-напряжения, выходы которых соединены со входом генератора через стробируемые повторители, входы управления которых соединены с выходами триггера и соответствующими входами , коммутато1 ов , вторые входы которых соединены с соответствующим выходом блока управления, другой

выход которого подключен к входу триггера, вычитающее устройство, один вход которого соединен с выходом триггера, а два других подключены h выходам коммутируемых источников регулируемого напряжения, коммутирующие входы которых соединены с выходами коммутаторов Т.31.

Данный генератор не обеспечивает

точной установки амплитуды ступеней напряженип и достаточного динамического диапазона.

Цель изобретения - повышение точности установки амплитуды ступеней

напряжения и расширение динамического диапазона.

Эта цель достигается тем, что в генератор ступенчатого напряжения, содержащий два коммутируемых источника регулируемого напряжения, выходы которых соединены с выходом генератора через стробируемые повторители, ходы управления которых соединены выходами триггера и соответствуюими входами коммутаторов, вторые

ходы которых соединены с соответствующим выходом блока управления, другой выход которого подключен ко входу триггера; вычитающее устройство,

один вход которого соединен с выходе

триггера, а два других подключены к выходам коммутируемых источников регулируемого напряжения, коммутирующи входы которых соединены с выходами коммутаторов, введены два элемента сравнения, дополнительный коммутатор и датчик напряжения, причем вход датчика напряжения соединен с третьим выходом блока управления, его выход подключен к одним входам элементов сравнения, второй вход одного из которых соединен d выходом генератора, а второй вход другого с выходом вычитающего устройства, выходы элементов сравнения подключены ко входам дополнительного коммутатора, третий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, а выход дополнительного коммутатора соединен со входами управления коммутируемых источников регулируемого напряжения.

Структурная электрическая схема генератора приведена на чертеже..

Генератор содержит коммутируемые источники регулируемого напряжения 1 и 2, стробируемые повторители 3 и 4, вычитающее устройство 5, кo 1мyтaтopы 6 и 7, триггер 8, блок управления 9, элементы сравнения 10, 11, дополнительный коммутатор 12 и датчик напряжения 13.

Принцип действия генератора заключается в следуюц ем .

Блок 9 задает режим работы генератора ступенчатого напряжения: возможно однократное и периодически повторяющееся формирование ступенчатого напряжения. БЛОК 9 задает число скачков ступенчатого напряжения, переключая триггер 8. Выходное ступенчатое напряжение растет или понижается в зависимости от полярности выходного напряжения датчика 13, которая задается блоком 9.

Начальное значение ступенчатого напряжения устанавливают подачей коммутирующего импульса с блока 9 на коммутаторы б, 7, 12. При этом через KONSMyTBTop 12 на источн1:ки напряжения 1 и 2 подается напряжение с эле мента сравнения 10, равное разности выходного напряжения и напряжения датчика 13, выходное напряжение равно напряжениЕо того источника, который открывается импульсом коммутации,поступающим через коммутатор б (или 7) с повторителя 3 (или 4), причем, если открыт источник 1, закрыт источник 2 (и наоборот). В результате напряжение источника 1 (или 2) автоматически уравнивается с напряжением датчика 13, который по команде с блока 9 задает начальное значение ступенчатого напряжения.

6 режиме формирования ступенчатого напряжения с блока 9 снимается

импульс коммутации. При этом через коммутатор 12 на источники напряжения 1 и.2 подается напряжение с элемента сравнения 11, равное разности напряжения датчика 13 и вычитающего устройства 5.Через коммутатор 7вход;повторителя 3 соединяется со входом источника 2, а через коммутатор б вход повторителя 4 соединяется со входом источника 1. При установке начального значения ступенчатого напряжения регулируют напряжение источника 1 при открытом.повторителе 3 и закрытом повторителе 4.j

При переходе к режиму формирования ступенчатого напряжения состояния Повторителей 3 и 4 остаются неизменными, но отключается управляющий сигнал на источника i и открывается источник 2, вследствие чего напряжение источника 2 регулируется до равенства с выходным напряжением вычитающего устройства 5 и напряжения датчика 13, в результате чего напряжение источника 2 отличается от напряжения источника 1 на величину напряжения датчика 13, а на выход попадает неизменное напряжение источника 1. Далее блок 9 выдает первый импульс, переключающий триггер 8. При этом повторитель 3 блокируется, а через источник 1 подается управляющее напряжение: на выходе, действует неизменное напряжение источника 2, а напряжение источника 1 регулируется до величины , отличающейся от напряжения источника 2 на величину напряжения датчика 13. Амплитуда ступени и направление изменения ступенчатого напряжения регулируются в датчике 13 по командам с блока 9.

Выходное напряжение вычитающего устройства 5 инвертируется через одну ступень напряжения при всех четных скачках- что необходимо для обеспечения автоматического режима работы генератора.

Формула изобретения

Генератор ступенчатого напряжения содержащий два коммутируемых источник регулируемого напряжения, выходы которых соединены с выходом генератора через стробируемые повторители, входы управления которых соединены с выходами триггера и соответствующими .входами KOMiviyTaTOpOB, вторые входы которых соединены с соответствующим выходом блока управления, другой выход которого подключен ко входу триггера; вычитающее устройство, один вход которого соединен с выходом триггера , а два д ругих подключены к выходу коммутируемых источников регулируемого напряжения, коммутирую

щие входы которых соединены с выходами коммутаторов, о т л и ч а ющ и и т я тем, что, с целью повышения точности установки амплитуды ступеней напряжения и расширения динамическоIo диапазона, в него введены два элемента сравнения, дополнительный коммутатор и датчик напряжения, причем вход датчика напряжения соединен с третьим.выходом блока управления, его выход подключен к одним входам элементов сравнения, второй вход одного из которых соединен с выходом генератора, а второй вход другого - с : выходом вычитающего устройства, выходы элементов сравнения подключены ко входам дополнительного коь1мутатора, третий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, а выход дополнительного коммутатора со единен со входами управления коммутируемых источников регулируемого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США 3034061, кл. 328-35, 08.05.62,

2.Авторское свидетельство СССР

№ 367533, Н 03 К 4/02, 21.01.71.

3.Авторское свидетельство СССР № 3S2387, Н 03 К 4/02, 10.09.70.

-н4

12

-4-- .J8 I/4-0

. I г

±.„1

lir

tb-