Функциональный генератор Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

лейного гистерезисного элемента, первый неподвижный контакт - к первому входу устройства запуска, введены второй переключатель, первый неподвижный контакт которого подключен к аноду первого диода, второй контакт - к катоду второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода, подвижный контакт - к выхбду блокирующего усилителя, выход которого соединен с выходом устройства запуска, дифференцирующий каскад, третий переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены к шинам источника напряжения положительной и отрицательной полярностей соответственно, подвижный контакт - ко второму входу устройства запуска и входу дифференцирующего каскада, выход которого подключен к второму входу релейного гистерезисного элемента, четвертый переключатель, первый неподвижный контакт которого соединен с оощей шиной, второй неподвижный контакт - с шиной источника напряжения положительной полярности. Подвижный контакт - с третьим входом устройства запуска, четвертый вход которого подключен к второму неподвижному контакту первого переключателя.

ria чертеже приведена структурная схема функционального генератора.

Генератор содержит интегрирующее устройство 1, релейный гистерезисный элемент 2, электронный переключатель 3, образующие замкнутый контур, блок 4 управления частотой, парафазные выходы которого подключены к входам электронного переключателя, блокирующий усилитель 5, ко входу которого подключены масштабирующие резисторы 6, 7, потенциометр 8, подключенный к шинам источника напряжений разных полярностей, подвижный контакт которого подключен через резистор 7 к входу блокирующего усилителя 5, устройство 9 запуска, выход которого подключен к входу блокирующего усилителя 5, переключатель 10, подвижный контакт которого подключен к выходу релейного гистерезисного элемента 2, первый и второй неподвижные контакты - к первому и четвертому входам соответственно, первый и второй диоды 11, 12, катод первого и анод второго которых подключены к выходу электронного переключателя, переключатель 13, подвижный контакт которого соединен с выходом блокирующего усилителя 5, первый контакт - с анодом первого диода, второй неподвижный контакт - с катодом второго диода, переключатели 14, 15, дифференцирующую цепь 16.

Подвижный контакт переключателя 14 подключен ко второму входу устройства 9 запуска, к входу дифференцирующей цепи 16, выход которой соединен со вторым входом релейного гистерезисного элемента 2. Первый неподвижный контакт переключателя 14 соединен с вторым неподвижным контактом переключателя 15 и шиной источника положительного напряжения. Второй неподвижный контакт переключателя

соединен с общей шиной, подвижный контакт - с третьим входом устройства запуска.

Генератор работает как в режиме непрерывной генерации, так и в режиме внешнего запуска.

Режим непрерывной генерации устанавливается переключателем 15 (первый неподвижный и подвижный контакты замкнуты) . При этом на выходе устройства 9 запуска устанавливается напряжение, полярность которого совпадает с напряжением на выходе дифференцирующей цепи 16. Это напряжение усиливается блокирующим усилителем 5, и диод, подключенный через переключатель 13 к его входу, оказывается смещенным в обратном направлении, т. е. запертым. При этом в замкнутом контуре из последовательно включенных интегрирующего устройства 1, релейного гистерезисного элемента 2, электронного переключателя 3 устанавливаются устойчивые автоколебания, которые на выходе интегрирующего устройства имеют треугольную форму, а на выходе релейного гистерезисного

элемента 2 - прямоугольную. Частота колебаний устанавливается блоком 4 управления частотой.

В режиме внещнего запуска переключатель 15 находится в положении, когда второй и общий контакты замкнуты. При этом генератор может работать в режиме запуска треугольного напряжения при полол ительной крутизне его фронта (подвижные контакты переключателей 10, 13, 14

замкнуты на первые подвижные контакты) и в режиме запуска треугольного напряжения при отрицательной крутизне его фронта (подвил ные контакты переключателей 10, 13, 14 замкнуты на вторые контакты).

Уровень напряжения запуска колебаний определяется значением напряжепия с подвижного контакта потенциометра 8.

В режиме запуска треугольного напряжения при положительной крутизне его фронта через общий и второй контакты переключателя 14 ко входу дифференцирующей цепи 16 прикладывается отрицательное напряжение; при этом на ее выходе появляется установочный импульс, который поступает на второй вход релейпого гистерезиспого элемента 2. Одповремепно устройство 9 запуска задним фронтом напряжения, прикладываемого через переключатель 10

с выхода релейного элемента, устанавливается в состояние, характеризуемое нулевым значением выходного напряжения. При этом начинается процесс установки уровня запуска. Характер этого процесса зависит

от мгновенного значения напряжения на

выходе интегрирующего устройства 1 в момент появления установочного импульса.

Если напряжение превышает уровень напряжения запуска, происходит его форсированное возвращение к уровню напряжения запуска за счет разностного тока из блокирующего усилителя 5 и блока 4 управления частотой. Если напряжение на выходе интегрирующего устройства 1 ниже уровня напряжения запуска, они уравновешиваются током, вытекающим из блока 4 управления частотой. При равенстве значений напряжений на выходе интегрирующего устройства 1 и уровня запуска в замкнутом контуре, образованном интегрирующим устройством 1, блокирующим усилителем Ь и диодом 11, устанавливается динамическое равновесие, которое характеризуется постоянством напряжения на выходе интегрирующего устройства и равенством его значения уровню напряжения запуска.

При подаче запускающего сигнала с выхода устройства 9 запуска на вход блокирующего усилителя 5 на выходе устройства 9 запуска повторяется входное напряжение отрицательной полярности. Это напряжение, преобразованное блокирующим усилителем 5, запирает диод 11, и генератор начинает генерирование колебания с уровнем напряжения запуска и положительной крутизной пилообразного напряжения. Условием для прекращения колебаний является снятие запускающего сигнала и установление динамического равновесия в замкнутом контуре, образованном интегрирующим устройством 1, блокирующим усилителем 5, диодом 11.

В результате подключения диода 12 к выходу блокирующего усилителя 5, соединения шины напряжения положительной полярности со входом дифференцирующей цепи 16 и третьим входом устройства запуска 9 осуществляется запуск напряжений треугольной формы с отрицательной крутизной его фронта. При этом через переключатель 13 к диоду прикладывают запирающее или отрицательное напряжение, и управление запуском и остановкой колебаний в генераторе осуществляется аналогично рассмотренному выше режиму. Установочным сигналом, подаваемым на четвертый вход устройства запуска, является передний фронт импульсов с выхода релейного гистерезисного элемента 2. Сигнал с дифференцирующей цепи 16 устанавливает релейный гистерезисный элемент 2 в положение, определяемое переключателями 10, 13, 14.

Таким образом, в генераторе вдвое расширяется функциональная возможность по остановке и запуску колебаний, и генератор позволяет запуск и остановку колебаний в диапазоне от О до 360°.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий интегрирующее устройство, первый, второй

диоды, блок управления частотой, электронный переключатель, релейный гистерезисный элемент, первый вход которого подключен к выходу интегрирующего устройства, выход - к входу управления электройного переключателя, выход которого соединен с катодом первого диода и входом интегрирующего устройства, первый и второй входы - с парафазными выходами блока управления частотой, устройство запуска, потенциометр, подключенный к шинам источника напряжений разных полярностей, блокирующий усилитель, вход которого соединен через масштабирующие резисторы с выходом интегрирующего устройства и подвижным контактом потенциометра соответственно, первый переключатель, подвижный контакт которого подключен к выходу релейного гистерезисного элемента, первый неподвижный контакт - к первому

входу устройства запуска, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в генератор введены второй переключатель, первый неподвилсный контакт которого подключен к аноду первого диода, второй неподвижный контакт - к катоду второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода, подвижный контакт - к выходу блокирующего усилителя, выход которого соединен

с выходом устройства запуска, дифференцирующий каскад, третий переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены к шинам источника напряжений положительной и отрицательной полярностей соответственно, а подвижный контакт - ко второму входу устройства запуска и входу дифференцирующего каскада, выход которого подключен к второму входу релейного гистерезисного элемента, четвертый переключатель, первый неподвижный контакт которого соединен с общей шиной, второй неподвижный контакт - с шиной источника напряжения положительной полярности, подвижный

контакт - с третьим входом устройства запуска, четвертый вход которого подключен к второму неподвижному контакту первого переключателя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3676698, кл. 307-228, 1972.

2. К. Piess, Der Wobbel und triggerbare Funktions generator (Teil II), «Radio Electronik Sohau, 1971, № 11, s. 660. Bild 13 (прототип.