Низкочастотный генератор пилообразного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K4/08 

I

Изобретение относится к импульсной текнике и может использоваться в прог раммно-задающих устройствах.

Известно устройство для генери{)свания пилообразного напряжения, содержащее генератор, управляемый входным сигналом и преобразователь частоты в аналоговое напряжение l.

Н9Д(х:таток устройства - сложность управления наклоном пилообразного напря- ., жения и малая помехозащищенность.

Известен также низкочастотный генератор пилообразного напряжения, содержащий И -каскадный интегратор, нуль-компаратор, выход которого соединен через резис-,, тор с базой транзистора регулирующего каскада, выход интегратора через дифференцирующее звено подключен ко входу нулькомпаратора, а коллектор транзистора регулирующего каскада соединен через ре- о зистор с базой транзистора второгчэ каскада интегратора 2.

Недостатком генератора является ограниченность длительности прямого кода пилообразного напряжения при высокой лй нейности и стабильности амплитуды.

Цепь изобретения - увеличение длительности прямого хода пилообразного напряжения при высокой линейности и стабильности амплитуды.

Поставленная цель достигается тем, что в низкочастотный генератор пилообразного напряжения, содержащий последовательно соединенные-дифференциатор , нулькомпаратор, регулирующий каскад и интегратор, введены сумматор, компаратор, последовательно соединенные генератор импульсое, электронный ключ, счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, выход которого подключен к первому входу сумматора - второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход с входом ди(|)ференциатора и с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, а выход - к управляющему входу ключа.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. 3 -79 Устройство содержит интегратор 1, сумматор 2, преобразоватепь 3 код-напря жение, счетчик 4 импульсов, компаратор 5, эпектронтгй кпюч 6, генератор 7 импульсов, дифференциатор 8, нутть-компаратор 9, регулирующий каскад 1О. Низкочастотный генератор пилообразного напряжения работает следующим образом. Пилообразное напряжение с выхода интегратора 1 поступает на вход сумматора 2, масштабируется в нем и с его выхода поступает на входы дифференциатора 8 и компаратора 5. При достижении напряжением с выхода сумматора 2 урсеня опорного напряжения по другому входу компаратора 5, компаратор 5 срабатьюает и замыкает электронный кпюч 6, разрешая прохождение импульсов с генератора 7 иьтпупьсов на вход счетчика 4 импульсов. При этом счетчик 4 импульсов начинает заполняться и на выходе преобразователя 3 код-напряжение появляется кусочно-ступенчатое напряжение другого знака по отношенрпо к выходному напряжению интет ратора 1. При достижении напряжением с выхода преобразователя 3 код-на пряжение ровня напряжения большего, чем на.выходе интегратора 1, напряжение на выходе сумматора 2 скачком меняет полярность на противоположную. Изменение полярности на выходе сумматора 2 вызывает сраб(атьюание компаратора 5 и он размыкает электронный ключ 6, запрещая прохождение импульсов на счетчик 4 импульсов. На следующем цикле линейно изменяющееся напряжение с выхода интегратора 1 С5г1мируется в сумматоре 2 с постоянным напряжением с выхода преобразователя 3 код-напряжение. Напряжение на выходе дифференциатора 8 пропорвдонапьно скорос ти изменения пилообразного напряжения . интегратора 1, При отклонении напряжения на выходе дифференциатора 8 от.эталонного напряжения на входе нупь-компаратора ;9 на его выходе появится сигнал рассогласдаания, который через регулирующий каскад Ю изменяет наклон пилообразного яайряжения в сторону рассогласования между напряжением на выходе дифференцн атора 8 и эталонным напряжением. Напряжение, поступающее на входдифференциатора 8 от сумматора 2, является знакопеременным и симметричным, а следовательно, и погрешность , вносимая утеч 0 кой конденсатора дифференциатора, тоже будет знакопеременной и симметричной. Среднеквадратическая погрешность воспроизведения пилообразного напряжения от утечки конденсатора дифференциатора за период между двумя срабатываниями компаратора близка к нулю. Длительность прямого хода пилообразного напряжения определяется масштабом сумматора 2, емкостью счетчика 4 импульсов и в меньшей степени зависит от постоянной времени дифференциатора 8. В результате того, что погрешность от утечки конденсатора дифференциатора 8, определяющая линейность и стабильность амплитуды пилообразного напряжения, практически сведена к нулю, изменяя коэффициент передачи сумматора 2 и емкость счетчика 4 импульссж, легко увеличить в широких пределах длительность нарастания пилообразного напряжения. При 7-разрядном двоичном счетчике легко достигается дпитепьность прямого хода пилообразного напряжения до 10 С с погрешностью линейности и стабильности амплитуды не хуже 0,5 %. Формула изобретения Низкочастотный генератор пилообразного напряжения, содержащий последовательно соединенные дифференциатор, нулькомпаратор, регулирующий каскад и интегратор, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности прямого хода пилообразного напряжения при высокой линейности и стабильности амплитуды, в него введены сумматор, компаратор и последовательно соединенные генератор импульсов, электронный ключ, счетчик импульсов и преобразователь код-напряжение, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход - с входом дифференциатора и с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, а выход - к управляющему входу электронного ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3783392, кл. Q 06 g 7/18, 1974. 2,Авторское свидетельство СССР № 406206, кл. Q 06 g7/18, 1974.