Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1979 года по МПК H03K4/50 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора пилообразного напряжения устройств, предназначенных для откло}1ения луча электроннолучевой трубки. Известен генератор пилообразного напряжени содержащий накопительный конденсатор, подключенный к источнику постоянного напряжения через генератор постоянного тока, усилител тока, подключенный параллельно конденсатору и ключевое устройство, синхронизируемое внещ ними импульсами 1. Однако известный генератор может работать только на одной фиксированной частоте. При изменении частоты следования синхронизирующих импульсов будет однозначно изменяться и частота импульсов на выходе генератора. Однако амплитуда выходных импульсов будет значительно меньше (или больше), т.е. нестабильной и зависимости от частоты выходных импульсов. Нестабильность амплитуды выходных .импульсов генератора будет приводить к координатным искажениям изображения. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является генератор пилообразного напряжения, содержащий накопительный конденсатор, параллельно которому подключен разрядный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, пиковый детектор, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход - с некнвертирующим входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источтшка опорного напряжения 2. Однако особенностью этого генератора также является узкий диапазон частот генерируемых импульсов, который ограничивается динамическим диапазоном выходного напряжения дифференциального усилителя постоянного тока, а также козффигшентом усиления этого усилите- . ля, который, в свою очередь, ограничен областью устойчивой работы генератора пилообразного напряжения (ввиду наличия отрицательной обратной связи). Целью изобретения является расширение диапазона частот генерируемых импульсов. Для этого в генератор пшюрбразного напряжения, содержащий накопительный конденсатор, параллельно которому подключен разряд1гый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, пиковый , детектор, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соеди нен с выходом источника опорного напряжения, введены первый и второй операционные усилители, интегрирующая ВС-цеш, первый и второй резисторы, причем выход дифференциального усилителя через первый резистор соединен с инвёртир)ющим входом первого операционного усилителя и через накопительный конденсатор с выходом того же усилителя и выходом генератора пилообразного напряжения, выход генератора синхроимпульсов соединен с входом интегрирующей НС-цепи, выход которой соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через второй резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, а неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей соединены с общей шиной. Йа чертеже приведена структурная электрическая схема генератора. Генератор пилообразного напряжения содержи накопительный конденсатор 1, йодключенный к источнику 2 зарядного тока через операционный усилитель 3 (управляемый элемент). В качестве источника 2 зарядного тока может быть использован источник постоянного напряжения (источник питания). Параллельно конденсатору 1 под ключей - разрядами ключ 4, который синхронизуется вйешними синхроимпульсами от генератора синхроимпульсов (не показан). Выход операционного усилителя 3 соединен с одной из обкла док конденсатора 1 и через пиковый детектор 5 с одним из входов дифференциального усилителя 6 постоянного тока. В качестве дифференциального усилителя 6 может быть использован операционный усилитель. На вход дифференциального усилителя 6 подано опЪрйбе напряжение от Источника 7. Выход дифференциального усилителя 6 соедииеи с входом операционного усилителя 3 и другой обкладкой конденсатора I. Устройство содержит также интегрирующую цепь 8, на вход которой поданы сии роимпульсы. Выход интегрирующей цепи 8 через операционный усилитель 9 соединен с входом операционного усилителя 3 (управляемого эле мента). Генератор пилообразного напряжения работает следуюнщм образом. Во время прихода синхроимпульсов на вывод 10 от генератора синхроимпульсов (не показан) разрядный ключ 4 разряжает конденсатор 1. По .окончанию действия синхроимпульса конденсатор 1 заряжается от источника 2 зарядного тока через управляемый элемент, выполненный в виде операционного усилителя 3. В результате этого на выходе операционного усилителя 3 формируется пилообразное напряжение, частота которого определяется частотой синхронизирующих импульсов. Однако размах выходного пилообразного напряжения, имеющего разную частоту, неодинаков, иными словами, диапазон частот генерируемых колебаний с одинаковой амплитудой ограничен. Для поддержания постоянной амплитуды выходного пилообразного напряжения в некотором диапазоне частот генерируемых импульсов на вход операционного усилителя необходимо подать компенсирующее напряжение. Это напряжение формируется цепью обратной связи, содержащей пиковый детектор 5, на вход которого подается выходное пилообразное напряжение, и дифференциального усилителя 6 постоянного тока, осуществляющего сравнение напряжений пикового детектора 5 и источника 7 опорного напряжения. Расщирение диапазона частот генерируемых импульсов с помощью упомянутой отрицательной обратной связи ограничено динамическим диапазоном дифференциального усилителя 6 и его коэффициентом усиления, который, в свою очередь, ограничен областью устойчивой работы генератора пилообразного напряжения. Кроме того, компенсирующее напряжение формируется цепью, состоящей из интегрирующей цепи 8 и усилителя напряжения выполненного в йиде операционно о усилителя 9. Синзфоимпульсы, подаваемые на интефирующую цепь 8, преобразуются последней в постоянное напряжение, которое пропорциональное частоте синхроимпульсов (при этом длительность синхроимпульсов должна быть постоянной в диапазоне частот). Далее зто напряжение подается через операционный усилитель 9 на вход операционного усилителя 3. При увеличении частоты синхроимпульсов происходит увеличение напряжения на входе операционного усилителя 3 и, следовательно, возрастание зарядного тока конденсатора 1. В свою очередь, возрастание зарядного тока приводит к увеличению скорости возрастания напряжения на конденсаторе 1 и, следовательно, к компенсации амплитуды вь;ходного напряжения, которое в отсутствии интегрирующей цепи 8 и усилителя 9 уменьшилась бы. В случае уменьщения частоты синхроимпульсов происходят обратные процессы. Наличие в генераторе пилообразного напряжения цепи отрицательной обратной связи, состоящей из пикового детектора 5 и дифференциального усилителя 6 (при отсутствии интегрирующей цепи 8 и усилителя 9) позволяет расщирить диапазон частот генерируемых импульсов, коэф