Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1981 года по МПК H03K4/08 

(54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в качестве источника управляющего напр жения в измерительных приборах. Известен генератор импульсов треугольной формы, содержащий интегратор, электронный ключ, пороговое уст ройство, триггер 1. Недостатком этого генератора является сложность регулировки амплитуды угла наклона выходных импульсов . Наиболее близким к предлагаемому является генератор пилообразного напряжения, содержащий последовательно включенные в кольцо первый диодный мост,.интегратор и компаратор со вто рым диодным мостом в цепи обратной связи, первый и второй делители напр жения на .переменных резисторах, первый масштабный резистор, включенный между точкой соединения анодов второго диодного моста и подвижным выводом переменного резистора первого делителя напряжения, второй масштабный резистор, включенный между точко соединения катодов второго диодного моста и подвижным выводом переменного резистора второго делителя напряжения, последовательно соединенные диоды и резисторы, подключенные к выходу компаратора, токозадающие цепи, подключенные к подвижньгм выводам переменных резисторов первого и второго делителя напряжения 2. Недостатком этого генератора является высокая нестабильность частоты выходных импульсов. Цель изобретения - уменьшение нестабильности частоты выходных импульсов при регулировании их амплитуд. Поставленная цель достигается тем, что в генератор пилообразного напряжения, содержаний первый диодный мост, интегратор, компаратор со вторым диодным мостом в цепи обратной связи, включенные в кольцо, первый и второй переменные резисторы, первый и второй масштабные резисторы, включенные соответственно между точкой соединения анодов второго диодного моста и подвижного вывода первого переменного резистора, и между точкой соединения катодов второго диодного моста и подвижного вывода второго переменного резистора, введены последовательно включенные суммирую ций операционный усилитель и преобразователь напряжение-ток, выходы которого подключены к диагонали .первого диодного моста, причем второй переменный резистор включен между шинами первого и второго источников питания, его подвижный вывод соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, а первый переменный резистор между шиной первого источника питания и подвижным выводом второго переменного резистора, подвижный вывод которого соединен с инвертирующим входом операционного усили.теля. На чертеже приведена структурная электрическая схема генератора. Генератор содержит последовательно включеннЕле в кольцо первый диодный мост 1, интегратор 2, компаратор 3 со вторым диодным мостом 4 в цепи обратной связи . Между точкой соединения анодов второго диодного моста 4 и движком первого переменного резистора 5 вктпо чей первый масштабный резистор 6, а между точкой соединения катодов второг-о диодного моста 4 и подвижным вьшодом второго переменного резистор 7 вкхиочен второй масштабньт резистор 8. К первому и второму переменным ре зисторггм 5 и 7, подсоединены шины 9 и 10 первого и второго источников пи тания соответственно. Операционный усилитель 11, инвертирующий вход которого подключен к подвижному выводу первого переменного резистора 5, неинвертирующий вход - к подвижному выводу второго переменного резистора 7 последовательно соединен с преобра зователем 12 напряжение-ток, парафазные выходд: которого подключены к диагонали первого диодного моста. Генератор пилообразного напряжени работает -следующим образом. При включении генератора компарат 3 устанавливается в одно из .устойчивых: состояни характеризуемое, напр мер, положительным выходным потенциа лом, прикладатаемым к диодному мосту 1. Ток заряда, поступающий с выхода преобразователя 12 напряжение-ток на вход интегратора 2, обеспечивает уменьшение выходного напряжения интегратора 2 до значения,определяемог пот.енциалом с подвижного вывода второго переменного резистора 7. При достижении этого значения напряжения происходит переключение компаратора в устойчивое состояние, характеризуемое отрицательным выходным потенциалом. В диодном мосте 1 открывается пара ранее запертых диодов и запирается пара ранее открытых диодов. На вход интегратора 2 начинает поступат ток с другого выхода преобразователя 12 напряжение-ток, а напряжение на выходе интегратора 2 начинает линейно нарастать до значения напряжения, определяемого потенциалом с подвижно го вывода первого переменного резист ра 5. При этом значении напряжения происходит очередное переключение компаратора и процесс повторяется. Подключение второго переменного резистора 7 к шинам первого и второго источников питания, первого переменного, резистора 5 к шине 9 первого источника питания и подвижному вьшоду переменного резистора 7, и соединение подвижных выводов переменных резисторов 5 и 7 с инвертирующим и неинвертирующим входами суммирующего операционного усилителя 11 обеспечивает получение на выходе операционного усилителя 11 олнополярного напряжения пропорционального размаху пилообразного сигнала, вне зависимости от абсолютных значений и полярностей напряжений с подвижных выводов переменных резисторов 5 и 7. Включение преобразователя 12 напряжение-ток между выходом операционного усилителя 11 и диагональю диодного моста 1 обеспечивает пропорциональность токов, поступающих на вход интегратора 2, напряжению с выхода суммир тощего операционного усилителя 11. Таким образом, при регулировании амплитуд пилообразного сигнала за счет изменения напряжений, прикладываемых к масштабным резисторам б и 8, происходит одновременное пропорциональное изменение токов, поступающих на вход интегратора 2. В результате обеспечивается высокая стабильность частоты выходного сигнала. Генератор при динамическом диапазоне регулирова,Ния размаха пилообразного напряжения в 40 дБ обеспечивает нестабильность частоты не хуже 10 Формула изобретения Генератор пилообразного напряжения, содержащий первый диодный мост, интегратор, компаратор со вторым диодным мостом в цепи обратной связи, включенные в кольцо, первый и второй переменные резисторы, первый и второй масштабные резисторы, включенные соответственно между точкой соединения анодов второго диодного моста и подвижного вывода первого переменного резистора, и между точкой соединения катодов второго диодного моста и-подвижного вывода второго переменного резистора, отличаю щийс я тем, что, с целью уменьшения нестабильности частоты выходных импульсов, в него введены последовательно включенные суммирующий операционный усилитель и преобразователь напряжениеток, выходы которого подключены к диагонали первого диодного моста, причем второй переменный резистор включен между шинами первого и второго источников питания, его подвижный вывод соединен с неннвертирунадим входом операционного усилителя, а первый переменный резистор между шиной первого источника питания и подвижным вьшодом второго переменного резистора, подвижный вывод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 506938, кл. Н 03 К 4/08, 1978.