Функциональный генератор Советский патент 1980 года по МПК G06G7/26 H03K4/08 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике, связанной с одновременным полу чением сигналов прямоугольной и треугол ной, форм и регулированием скважности вькодных импульсов, и может применяться в приборостроении, автоматике, информедионно-иамеритель.ной и вычислительной технике. Известен генератор функций с регулиру емой скважностью выходных импульсов, управляемый по частоте электрическим сигналом, и содержащий интегратор, релейный элемент и переключающую схему, соединенную с двумя оконечными усилителями. Выходы усилителей через токозапаюите резисторы с помошью переключающей схемы, управляемой от порогового устройства с релейной характеристикой, поочередно подключаются к входу интегра тора 1. Недостатком известного генератора функций является то, что при изменении симметрии выходных импульсов изменяется и частота их следования. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является функциональный генератор, содержащий диодный мост, в первую диагональ которого включены последовательно соединенные интегратор и пороговое устройство с релейной характеристикой, а во вторую - неинвентирующий масштабный усилитель, выход которого соединен с первым токозадающим резистором, вход через переменный резистор с входом инвертирующего масштабного усилителя, выходом соединенного с вторым токозадаюшим резистором, причем выход входного усилителя соединен с движком переменного резистора 21. В таком функциональном генераторе, при регулировании движком переменного резистора скважности выходных импульсов токи, поступающие на вход интегратора, ока зываются нелинейно зависящими от напряжений на выходах промежуточных усилителей, в результате чего и возрастает погрешность установки частоты. 372 Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Для этого в функциональнь Й генератор, содержащий диодный мост, в первую диагональ которого включены последовательно соединенные интегратор и пороговое устройство, во вторую диагональ - неинвертируюший и инвертирующий масштабные усилители, входами соединенные между собой через переменный резистор, движок которого соединен с выходом входного инвертирующего усилителя, и токозадающие резисторы, во вторую диагональ диодного моста введены токовые усилители, источники постоянного смещения и делители напряжения. Причем инвертирующие входы первого и второго токовых усилителей соединены через первый и второй токозадаюшие резисторы соответственно с выходами неинвертирующего и инвертирующего масштабных усилителей, неинвертирующий вход первого токового усилителя соединен С входом первого делителя напряжения и выходом источника положительного смеще ния, неинвертирующий вход второго токового усилителя соединен с входом второго делителя напряжения и выходом источника отрицательного смещения, выходы каждого делителя соединены с неинвертируюшими входами соответственно неинвер тирующего и инвертирующего масштабных усилителей, выход первого токового .усилителя соединен с точкой соединения анодов диодного моста, а выход второго токового усилителя соединен с точкой соединения катодов диодов диодного мост Структурная электрическая схема функционального генератора приведена на чертеже. Функциональный генератор, содержит диодный мбст 1, интегратор 2, пороговое устройство 3, входной инвертирующий усилитель 4, переменный резистор 5, неинвертирующий 6 и инвертирующий 7 масщтабные усилители, токозадаюшие резисторы 8 и 9, токовые усилители 10 и 11, источники положительного 12 и отрицательного 13 смещений, делители напряжений 14 и 15, Функциональный генератор работает следующим образом. При подаче входного управляющего напряжения на вход инвертирующего усилителя 4 в случае нахождения движка переменного резистора 5 в среднем положении на выходе каждого масштабного усилителя 6 и 7 возникаэт напряжение, равное сумме напряжейий на вькодах инвертирующе34о усилителя 4 и соответствующего исочника смещения. При этом на токозадающих резисторах 8 и 9 появляются одинаовые падения напряжения, которые создают токи ня выходах токовых усилителей 10 и 11, соединенных с диагональю диодного моста 1, с погрешностью, определяемой в основном входными сопротивлениями токовых усилителей. В результате в замкнутом контуре, состоящем из диодного моста, интегратора 2 и порогового устройства 3, возникают автоколебания, которые на выходе интегратора имеют треугольную форму, а на выходе порогового устройства - прямоугольную. Перестройка частоты автоколебаний осуществляется посредством изменения управляющего входного сигнала. При перемещении движка переменного резистора 5 меняется падение напряжений на токозадающих резисторах 8 и 9, а следовательно, пропорционально изменяются токи, поступающие через диодный мост 1 на вход интегратора 2, а также временная симмет- рия выходных сигналов генератора. При этом на закон изменения токов, который определяется перемещением движка переменного резистора, не оказывает влияния изменение падений напряжений на диодах диодного моста. В резуьлтате регулирование скважности выходных импульсов не приводит к изменению частоты колебаний. . Введение указанных элементов позволяет уменьшить погрешность установки час- тоты колебаний при изменении скважности от 2 до 2О в четыре раза. Формула изобретения Функциональный генератор, содержащий диодный мост, в первую диагональ которого включены последовательно соединенные интегратор и пороговое устройство, во вторую диагональ - неинвертирующий и инвертирующий масштабные усилители, входы которых соединены между собой через переменный резистор, движок которого соединен с выходом входного инвертируюшего усилителя, и токозадающие резисторы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, вторую диагональ диодного моста введены токовые усилители, источники по- стоянного смещения и делители напряжения, причем инвертирующие входы первого и второго токовьос усилителей соединены через перйый и второй токозадающие 5 72 резисторы соответственно с выходами неинвертирующего и инвертирующего масщтабных усилителей, неинвертирующий вход первого токового усилителя соединен с входом первого делителя напряжения и выходом источника положительного смешения, неинвертируюший вход второго токового усилителя соединен с входом второго делителя напряжения и выходом источника. отрицательного смещения, выходы обоих делителей напряжения соединены с неинвертирующими входами соответственно неинвертирующего и инвертирующего масштабных усилителей, выход первого 33 токового ус1 лителя соединен с точкой соединения анодов диодов диодного моста, а выход второго токового усилителя Соединен с точкой соединения катодов диодов диодного моста. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Генератор функций, Модель 54ОО А(Р). Фирма Кронхайт. Перевод NO 3577 Украинский НИИ научно-технической информации и те)снико-экономических исследований. Киев, 1973. 2. Известия ЛЭТИ, вьш. 18О, 1975, с. 4, рис. 2 (прототип).