Генератор импульсов пилообразной формы Советский патент 1978 года по МПК H03K4/501 

1

Изобретение относится к импульсной и радиотехнике и может быть использовано в системах автоматизированного контроля: в преобразователях аналоговых постоянных напряжений в длительность импульса, в устройствах для получения эталонного по размаху напряжения пилообразной формы, а также в различного рода развертках, когда требуется высокая стабильность размаха пилообразного напряжения в широком диапазоне частот генерируемого пилообразного напряжения.

Известны генераторы импульсов пилообразной формы постоянной амплитуды, содержащие интегрирующий конденсатор, ключевое устройство разряда этого конденсатора, на вход управления которого поданы импульсы внешней синхронизации, усилитель для линеаризации выходного пилообразного напряжения, компаратор, на который подается выходное пилообразное напряжение и опорное постоянное напряжение. Компаратор при повышении амплитудой выходного пилообразного напряжения величины напряжения срабатывания открывается, и через него разряжается интегрирующий конденсатор 1.

Этот генератор не обеспечивает стабильности амплитуды пилообразного напряжения, необходимой для преобразователей постоянного напряжения в длительность импульса в системах автоматизированного контроля. Из известных генераторов импульсов пилообразной формы наиболее близким по технической сущности является генератор импульсов пилообразной формы, постоянных по амплитуде и переменных по частоте, содержащий интегрирующий конденсатор,

управляемый источник зарядного тока конденсатора, ключевое устройство разряда интегрирующего конденсатора, на вход которого поданы импульсы внешней синхронизации, компаратор и амплит дный детектор

{2.

Пилообразное напряжение с интегрирующего конденсатора подается на амплитудный детектор, с выхода которого поступает на один вход компаратора, на другой вход

которого подается опорное напряжение. Компаратор управляется схемой, которая открывает компаратор, только на время обратного хода, выходное напрял ение компаратора запоминается на время прямого хохода на емкости и управляет током заряда интегрирующего конденсатора.

Этот генератор импульсов пилообразной формы предназначен для использования в осциллографах и аналогичной аппаратуре и

не обеспечивает того постоянства размаха.

которое необходимо для генераторов эталонных напряженнй пилообразной формы и в преобразователях аналоговых постоянных напряжений в длительность, что необходимо в системах автоматизированного контроля. На выходе амплитудного детектора уровень постоянной составляющей меняется как за время прямого хода, так н за время обратного хода. Для обеспечения большего соответствия 3Toii постоянной составляющей максимальному размаху входного пилообразного напрял ения компаратор осуществляет сравнение только за время обратного хода, когда изменение уровня постоянной составляющей минимально. Уровень постоянной составляющей на выходе амнлитудного детектора меняется в зависимосги от частоты пилообразного напряжения и от окружающей температуры.

Цель изобретения - увеличение стабильности размаха выходного напряжения (при больших изменениях частоты запускающего сигнала и при изменении температуры окрулсающего воздуха).

Эта цель достигается тем, что в генератор импульсов пилообразной формы введен дополнительный компаратор, первый вход которого подключен к управляемому источнику зарядного тока, второй вход - к выходу амплитудного детектора, а выход - ко входу амплитудного детектора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора импульсов пилообразной формы.

Генератор импульсов пилообразной формы содержит иитегрпрующий конденсатор 1, управляемый источник зарядного тока 2, ключевое устройство 3, на вход управления которого поданы импульсы внешней синхронизации, дополнительный компаратор 4, в качестве которого может быть использован операционный усилитель, например, 140УД5Ь, одним входом соединенный с интегрирующим конденсатором 1, выход компаратора 4 соедииеи с входом амплитудного детектора 5, выход которого соединен с вторым входом дополнительного компаратора 4 и первым входом основного компаратора 6, на второй вход основного компаратора 6 подается опорное напрял ение от источника 7 онориого напряж ения, выход основного источнику зарядного тока 2.

Работает генератор следующим образом.

Генерируемое пилообразное напряжение с интегрирующего конденсатора 1 нодается на вход дополнительного компаратора 4. В компараторе 4 сравнивается размах входного пилообразного напряжения с поступающим по цепи обратной связи постоянным напряжением амплитудного детектора 5, на выходе дополнительного компаратора 4 образуются имнульсы, представляющие собой усиленный в /( раз сигпал разности входных сигналов, где К. - коэффициент усиления операционного усилителя. Выходные импульсы дополнительного компаратора 4 поступают на амплитудный детектор 5. Благодаря наличию отрицательной обратной связи между выходом амнлнтудного детектора 5 н входом компаратора 4 устанавливается динамический следящий режим между размахом входного пилообразного напряжения и выходным иостоянным напря ке1 11ем. Основной компаратор 6 при сравнении выходного напряжения амплитудного детектора 5 с онорным напряжением источника 7 производит управление управляемым источпнком зарядного тока 2, а следовательно, и током заряда интегрирующего

конденсатора 1. При условии равенства выходного напряжения амплитудного детектора 5 н размаха пилообразного напряжения на входе компаратора 4 достигается точная комнеисация изменений выходного пилообразного нанряжения под воздействием частоты запускающего сигнала и температуры.

Компаратор 4 1401Д5Б с амплитудным детектором 5 обеспечивают преобразование

размаха пилообразпого напряжения в напряжение ностоянного тока при частотах 50 Гц - 100 кГц в диапазоне темнератур от -60 до +60С с точностью ±0,5%. В качестве управляемого источника зарядного тока 2 и основного компаратора 6 могут бьггь прнмепены операционные усилители типа 140УД5Б.

Использовапие дополнительного компаратора 4 позволяет значительно лучше по

сравнению с нрототипом решить задачу создания генератора импульсов пилообразной формы для эталонных генераторов пилообразного напряжения и для устройств преобразования постоянного напряжения в

длительность, предпазначенных для систем автоматизнрованного контроля, так как существенно уменьшается нестабильность размаха выходного пилообразного нанряження, обусловленная влиянием частоты запускающего сигнала н температуры окружающей среды.

Предлагаемый генератор прост в изготовлении и настройке.

Формула изобретения

Генератор импульсов пилообразной формы, содержащий ключевое устройство, интегрирующий конденсатор и управляемый источпик зарядпого тока, включенные параллельно, и компаратор, выход которого подключен к одному из входов управляемого источиика зарядного тока, один из входов - к источнику опорного напрял ения, а второй - к выходу амплитудного детектоpa, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности размаха выходного напряжения, в него введен дополнительный компаратор, первый вход которого подключен к управляемому источнику зарядного тока, второй вход - к выходу амплитудного детектора, а выход - ко входу амплитудного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3569735, кл. 307-228, 1968.

2.Патент США № 3577007, кл. 307-228, 1969.

в.