Управляемый генератор гармонических сигналов Советский патент 1980 года по МПК G06G7/26 H03B5/00 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техни1ки и может быть использовано, в частности, в системах векторлого управления, в качестве датчика, а также в измерительной технике в составе задающих генераторов. Известен управляемый генератор гармонических сигналов il, содержащий два интегратора, два блока умножения и стабилизатор амплитуды, включающий вычислитель квадрата модуля, ПИ-регулято.р и два блока умножения. Его недостаток - узкий частотный диалазон. Наиболее близкИМ по технической сущности к изобретению является управляемый генератор гармонических сигналов 2, содержащий два интегрирующих усилителя, два связа«ных с ними блока умножения, блок задалия начальных условий, выходами связанный с соответствующими входами интегрирующих усилителей, и стабилизатор амплитуды, состоящий из вычислителя LMOдуля, ПИ-регулятора, блока деления идвух умножающих блоков. Первый и второй входы .стабилизатора амплитуды соединены с соответствующими входами вычислителя .модуля, выход Которого соедияен с однз1м входом ПИ-регудятора и с первым входо.м бложа Деления, второй вход .которого соединен с выходом ПИ-регулятора. Другой вход ПИ-регулятора соединен с управляющим входом стабилизатора. Выход блока деления подключен к первым .входам умножающих блоков, вторые входы которых соединены с соответствующими входами вычислителя модуля и стабилизатора амплитуды, а выходы умножающих блоков являются выходами, стабилизатора. Недостаток устройства состоит в том, что на низких частотах имеет место сильное искажение синусоидальности выходные сигналов, приводящее к сужению рабочего диапазона частот. Это обусловлено зависимостью коэффициента стабилизирующих обратных связей от частоты, так как качество стабилизации на границах частотного диапазона становится неудовлетворительным из-за отклоне.кия указанного коэффициента от оптимального значения. Целью изобретения является улучщение стабилизирующих свойств и уменьщение искажений выходных сигналов на низких частотах. Эта цель достигается тем, что управляемый генератор гармонических сигналов, содержащий два интегрирующих усилителя, первые входы которых подключены к выходаМ соответственно первого и второго блоков ум,ножения, а выходы - к соответствующим сигнальным .входам стабилизатора амплитуды, вход уставки которого соединен с первьвм управляющим входом генератора, вторые входы интегрирующих усилителей подключены к выходам блока задания начальных условий, первые входы блоков уМаожения соединены с вторым Злравляющим .входом генератора, содержит два гуммирующих усилителя, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих блоков умножения, пер.вые входы - к выходам соответствующих интегрирующих усилителей, а вторые входы - к соответствующим регулирующи1м выходам стябилизатора амплитуды.

Генератор содержит стабилизатор амплитуды 1, интегрирующие усилители 2, 3, блоки умножения 4, 5, суммирующие усилители 6, 7, блок 8 задания .начальных условий.

Генератор .ра ботает следующим образом.

Управляющий сигнал, подаваемый на вход Р генератора, определяет коэффи циент усиле.ния в контуре и частоту генерируемых колебаний, напряжение, подаваемое на уп.ра.вляющий вход 10 - амплитуду колебаний.

Сигналы с выходов усилителей 5 и поступают на входы стабилизатора 1. В результате с выходов стабилизатора на входы суммирующих усилителей 6, 7 поступают сигналы, стабилизации а-мплитуды. При этом коэффициент обратной связи определяется относительной ошибкой ПО амплитуде, а знак обратной связи определяется по знаку ощибки амплитуды: если заданная амплитуда больше действительной, обратные связи полож1ителЬ|Ные, в 1пр0:пийно,мслучае связи отрицательные, а при их равенстве Коэффициенты обратных связей равны нулю. После суммирования на усилителях 6, 7 сигналов ошибки и основного сигнала результирующие сигналы подаются на входы блоков 4, 5.

Таким образом, блоки умножения 4, 5 определяют коэффициент усиления усилителей 2, 3 к ПО сигналу ошибки. В результате (Коэффициент стабилизирующих обратных связей усилителей 2, 3 определяется величи.ной заданной частоты со.

В отличие от прототипа качество переходных процессов стабилизации становится

независимьим от частоты сигналов, .значительно уменьшаются искажения формы колебания Hia низких частотах, где от.но.щение величин сигналов ошибки на выходе стабилизатора к основному сигналу на входах

усилителей 2, 3 самое большое и равно этому отношению на максимальной частоте, умноженному на диапазон частот. В результате увеличивается частотный диапазон устойчивости качественной работы генератора.

Фо.рмула изобретения

Управляемый генератор гармонических

сигналов, содержащий два интегрирующих усилителя, первые входы которых подключены (К выходам соответственно первого и второго блоков у1М1нОЖения, а 1выходы-к соответствующим -сигнальным входам стабилизатора амплитуды, вход уставки которого соединен с первым управляющим входо.м генератора, вторые входы интегрирующих усилителей подключены к выходам блока задания начальных условий, первые входы

блоков умножения соединены с вторым управляющим входом генератора, отличающийся тем, что, с целью улучшения стабилизирующих свойств и уменьшения искажений выходных сигна.лов на низких

частотах, генерато.р содержит два суммирующих усилителя, выходы которых подключены К вторым входам соответствующих блоков умножения, первые входы - к выходаМ соответствующих интегрирующих

усилителей, а вторые входы - к соответствующим регулирующим выходам стабилизатора амплитуды.

Источники информации, принятые во внИМание при экспертизе:

1.Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред. Дж. Грэма и др. М., «Мир, 1974, с. 433.

2.Авторское свидетельство СССР № 64:27i24, кл. G 06 G 7/36, 1976 (прототип).