Генератор импульсов точной и линейноизменяющейся амплитуды Советский патент 1979 года по МПК H03K4/90 

первого счетчика импульсов, одним входом ключа и входом делителя час тоты, первый выход регистра числа соединен со BTOptiiM входом блока управления, а выход ключа подключен ко входу второго счетчика импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен со вторыми входами упомянутых счетчиков импульсов, одновибратор, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а один выход соединен с первым входом модулятора, и сумматор, введены триггер, дополнительный ключ, три интегрирующих фильтра, блок введения поправок, логический элемент ИЛИ и два транзисторных ключа, при этом триггер, дополнительный ключ и интегрирующие фильтры включены после довательно между выходом второго счетчика импульсов и вторым входом модулятора, второй вход триггера соединен с выходом первого счетчик импульсов,выход блока введения поп вок соединен с одним входом суммат выход которого соединен со вторы входом ключа, а второй вход - с вы ходом регистра числа, причем входы блока введения поправок соединены с первым и вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен ко входу одного транзисторного ключа и одному входу логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом блока управления, а выход логического элемента ИЛИ соединен со эходом второго транзисторного ключа и вторьм входом одновибратора, при чем упомянутые первый и второй транзисторные ключи вк;тачены парал лельно соответственно третьему и второму интегрирующим фильтрам. Крюме того, к выходу сумматора под ключен блок индикации, а к выходу логического элемента ИЛИ подключен индикатор переходного режима. Структурная электрическая схема описьшаемого генератора приведена на чертеже. Генератор содержит пусковой эле мент 1, блок установки числа 2, регистр числа 3, сумматор 4, ключ 5, счетчик импульсов 6, триггер 7, второй ключ 8, интегрирующие фильт ры 9,10,11, модулятор 12, блок управления 13, блок введения попра вок 14, транзисторные ключи 15,16, логический элемент ИЛИ 17, одновиб тор 18, генератор импульсов 19, счетчик импульсов 20, делитель 21, делитель частоты 22, блок индикаци 23 и индикатор переходного процесс 24. Выходной сигнал снимается с вы хода 25. Принцип работы генератора заклю чается в следующем. При (vjr.ore в Гепоратора точной MiuiHTVJihj в fjiirjK установки числэ 2 эад-1ется число, cijoiBercTвующее амплитуде выходного имгтульса. По команде это устанавливается в регистр числа 3 и далее че).. сум.1.этор 4 (ntHi поправке равной нулю) и кпюч S записывается в счетчик 6. На вход счетчиков fe и 20 с roHepaTOj-vi 19, стабилизированного кварцем, HeiipepfUHO поступают импульсы. В момент переполнения опорного счетчика 20 (т.е. когда он устанавливается в ноль) в счетчик 6 записывается число и поэтому на выходе триггера 7 формируется временной интервал, по длительности пропорциональный числу. В теание этого временного интервала ключ 8 соединяет вход первого фильтра 9 с источником напряжения (на чертеже не показан). При периодическом повторении этого процесса на выходе фильтра 11 выделяется постоянная составляющая напряжения, пропорциональная установленному числу. Одновременно импульсы переполнения опорного счетчика 20 пересчитьшаются делителем частоты импульсов 22 и запускают одновибратор 18, который при помощи модулятора 12 формирует на выходе устройства 25 импульсы с амплитудой, пропорциональной установленному коду. Для того, чтобы полностью сгладить пульсации, постоянная времени всех фильтров составляет более десяти секунд. Чтобы уменьшить это время сигнал с пусковох о элемента 1 одновременно поступает на блок управления 13, сигналы с которого замыкают транзисторные ключи 15 и 16, что соответственно резко уменьшает постоянные времени фильтров 10, 11. В результате этой операции время установления напряжения на выходе уменьшается более чем на порядок. При замыкании ключей 15, 16 пульсации на входе модулятора 12 значительно увеличиваются и поэтому сигнал с выхода логического элемента ИЛИ 17 блокирует одновибратор 18 и включает индикатор переходного процесса 24. Блок введения поправок 14 и делитель 21 в этом режиме не работают. При работе в режиме генерации импульсов линейноизменяющейся амплитуды необходимо производить принудительную установку не только начального уровня модулируемого напряжения, но и начальных условий. Пуск этого режима производится пусковилм элементом 1 , но блок у1травления 13 устанавливает начальные условия в трех фазах. В первой фазе (также как и при генерации постоянной амплитуды) замыкаются оба транзисторных ключа 15 и 16 и устанавливается исходное напряжение на третьем фильтре 11. Во BTOpofl фазе через логический элемент ИЛИ 17 эам1 тае1-::ч тольк транзисторный кпюч 16, через блок введения поправок J4 и сумматор 4 в счетчик 6 вводится поправка, равная падению напряжения на фильтре 11 при формировании линейнонарастающего напряжения, и устанавливае1хгя напряжение на фильтре 10,

Наконец, в третьей фазе,которая длится в течение всего времени нарастания напряжения, транзисторные ключи 15 и 16 выключаются и задается поправка, равная падению (Напряжения на обоих фильтрах 10,11.

Постоянная времени фильтра 9 значительно меньше постоянных времени фильтров 10 и 11, так же как и при замкнутых транзисторных ключах 15,16.

Для генерирования нарастающего напряжения импульсы переполнения счетчика 20 через делитель 21 поступают на счетный вход регистра числа 3, что приводит к плавному увеличению числа в счетчике 6. Наклон нарастающего напряжения определяетс коэффициентом пересчета делителя 21 После переполнения регистра числа 3 сигнал переполнения поступает в блок управления 13, который производит снова установку начальных условий и пуск нарастающего напряжения, поддерживая генератор в циклческом режиме.

Генератор импульсов позволяет задавать амплитуду импульса и скорость нарастания напряжения с высокой точностью. При этом не только улуч1лаются параметры генератора дифференциальная нелинейность и стабильность , но и появляется возможность проведения абсолютных измерений. Например, яа один проход линейнонарастающего напряжения можно измерить ширину окна диффе)енциального дискриминатора по абсолютной величине, пересчетом числа импульсов на его выходе.

Формула изобретения

1. Генератор импульсов точной и линейноизменяюшейся амплитуды,содержащий пусковой элемент, выходы которого соединены со входом Олока установки числа и первым входом блока управления,регистр числа, первый вх |. -.торого соединен с выходом блока УСГ..-ИОВКИ числа, второй вход соединен через делитель с выходом пер.эого счетчика импульсов, одним

входом ключа и входом делителя частоты, первый выход регистра числа соединен со BTOPIJM входом блока управления, а выход ключа подключен ко входу второго счетчика импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен со вторыми входами упомянутых счетчиков импульсов, одновибра.;ор, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а один выход соединен с первым входом модулятора, и сумматор, отличающийся тем, что, с целью повьлления стабильности амплитуды и дифференциальной линейности выходных сигналов,

5 в него введены триггер, дополнительный ключ, три интегрирующих фильтра, блок введения поправок, логический элемент ИЛИ и два транзисторных ключа, при этом триггер, дополнительный ключ и интегрирую0щие фильтры включенр.а последовательно между выходом второго счетчика импульсов и вторым входом модулятора, второй вход триггера соединен . с выходом первого счетчика им5пульсов, выход блока введения поправок соединен с одним входом суг- матора, выход которого соединен со втоptJM входом ключа, а второй вход с выходом регистра числа, причем

0 входы блока введения поправок соединены с первым и BTOpjM вьлходом блока управления, третий выход которого подключен ко входу одного тргшзисторного ключа и одному входу лп

, гического элемента ИЛИ, второй вход которо о соединен со BTOpiJM выходом блока управления, а выход логического элемента ИЛИ соединен со входом второго транзисторного ключа и вто0рым входом одновибратора, причем упомянутые первый и второй транзисторные ключи включены параллельно соответственно третьему и второму интегрирующим фильтрам.

2. Генератор импульсов по п.1,

5 отличающийся тем, что, с целью оперативного контроля режима работы, к cyNiMaTOpa подключен блок индикации, а к выходу логического элемента ИЛС под0ключен индикатор переходного режима.

Источники инфov)мaции, принятые во внимание при экспертизе

1. Pufse generator mode F i.ji.

-Т

Техническое описание фирмы США, 1976.

2. Патент Великобритании №1389723, кл. Н 3 Т, 17.04.74.

...„ --.

: -. - Чй4728

1. у ф т . «

BTtTV