Формирователь напряжения треугольнойфОРМы Советский патент 1981 года по МПК H03K4/06 

Изоб6 етение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных устройствах.

Известен генератор треугольного напряжения, содержащий интегратор, инвертор, пороговые элементы, триггер, транзисторные ключи, сумматор Г ЗНедостатком устройства является его сложность, низкая точность работы Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является формирователь напряжения треугольной формы, содержащий первый операционный усилитель, первый вход которого п.одключен ко входу устройства, выход к базе первого транзистора, эмиттер подключен к базе второго транзистора и к первому резистору нагрузки, коллектор - к базе третьего TjpaHSHCTOpa и ко второму резистору нагрузки, эмиттер второго транзистора через третий резистор подключен к первой клемме источника питания, а коллектор к первому входу переключателя тока, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор подключен ко второй клемме источника питания, коллектор - ко второму входу переключателя тока,

выход которого через переключатель частоты подключен ко входу усилителя мощности, первый выход которого является выходом устройства, пятый, шестой, седьмой резисторы, конденсатор, источник опорного напряжения t2 .

Недостатком устройства является .10 низкая точность работы.

Целью изобретения является повышение точности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь напряжения треtc угольной формы, содержащий первый операционный усилитель, первый вход которого подключен ко входу устройства, выход - к базе первого транзистора, эмиттер которого пoдключe

20 к базе второго транзистора и к первому резистору, коллектор - к базе третьего транзисторами ко второму резистору, эмиттер второго транзистора через третий резистор подключен

25 к первой клемме источника питания, а коллектор - к первому входу переключателя тока, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор подключен ко второй клемме источника

Q питания, коллектор - ко второму входьпереключателя тока, выход которого через переключатель частоты подключен ко входу усилителя мощности, пер вый .выход которого является выходом устройства, пятый, шестой, седьмой резисторы, конденсатор, источник опо ного напряжения, введены второй операционный усилитель, преобразователь амплитуды в постоянное напряжение, включенный между вторым выходом усилителя мощности и вторым входом перJBoro операционного усилителя, третий выход усилителя мощности подключен к первому входу второго операционного усилителя, своим вторым,входом через пятый резистор подключенного к источ нику опорного напряжения и через шестой. резистор и конденсатор - к своему выходу, соединенному через седьмой резистор с эмиттером первого транзистора. На чертеже приведена структурная электрическая схема формирователя напряжения. Он содержит операционный усилитель 1, транзисторы 2-4,переключател 5 тока, переключатель б частоты, усилитель 7 мощности, преобразовател 8 амплитуды в постоянное напряжение, операционный усилитель 9, резисторы 10-18, конденсатор 19. Устройство работает следующим образом. Через вход устройства и масштабный усилитель, образованный операционным усилителем 1, резисторами 17, 18, напряжение поступает на базу транзистора 2, образующего первый генератор тока, С эмиттера транзисто ра 2 снимается напряжение примерно равное напряжению на базе, которое заводится на базу транзистора 3, об разукядего второй генератор тока. На коллекторе транзистора 2 создается падение напряжения, равное падению напряжения на резисторе 11 от протекающего тока, формируемого генератором тока на транзисторе 2, которое подается на базу транзистора 4, образующего третий генератор тока. Выходы генераторов тока, образованных транзисторами 3 и 4, переключателем 5 поочередно подключаются один раз на выход устройства и второй раз к конденсаторам переключателя б. Посл довательное подключение генераторов тока с положительным и отрицательным направлением тока к конденсаторам переключателя 6 позволяет формировaтьj cигнaл треугольной формы. В исходном состоянии -формируемый сигн имеет искаженную форму, т,е, наклон одной из ветв.ей, образующих треугол ный сигнал, неодинаков. Для сведени наклона напряжений под одним углом вводится сигнал с переменного резис тора 14, который с выхода операционного усилителя 9 через резистор 16 воздействует на генератор тока. образованный транзистором 2, при этом производится воздействие, соответстзующее изменению наклона одной з составляющих формируемого треугольного сигнала и приводящее его к симетрии. Из-за дрейфа или изменения параметров элементов также меняется наклон одной из составлякидих, что приводит к погрешности формируемых сигналов. Такое изменение формы сиг- нала приводит к появлению постоянной составляющей на выходе операционного усилителя 9, которая заводится также на генератор тока, образованный хранистором2, его воздействие также ведет к симметрированию сигнала. Настройка операционного усилителя 9 производится на минимальную частоту формируемых сигналов. При девиации, т.е. изменении частоты на одном и том же диапазоне на конденсаторе переключателя 6 резко изменяется амплитуда формируемого сигнала. Этот сигнал поступает на преобразователь 8 амплитуды напряжения в постоянное напряжение, где преобразуется в постоянное напряжение, это напряжение поступает на один из входов операционного усилителя 1, при этом входной сигнал сравнивается с постоянным напряжением и разность между ними в виде выходного сигнала операционного усилителя 1 отрабатывается в сторону увеличения тока базы транзистора 2, что приводит к увеличению тока генератора, образованного на транзисторе 2 и соответственно транзисторов 3 и 4, что приводит к повышению амплитуды формируемого сигнала. Таким образом, стабилизируется амплитуда выходного сигнала. В этом случае операционный : усилитель 1 служит вводным устройством, устройством сравнения и регулирования амплитуды формируемого сигнала. Это расширяет функциональные возможности устройства, позволяет во время девиации частоты стабилизировать амплитуду формируемого сигнала и одновременно повысить производительность труда, а симметрирование наклонов напряжения формируемых сигналов также повышает точность и производительность труда, так как исключает ручные операции подстройки. Диапазон формируемых частот выходного треугольного сигнала со стабилизацией амплитуды и симметрированием формируемого сигнала составляет десятки мага-герц. Формула изобретения Формирователь напряжения треугольной формл, содержащий первый операционный усилитель, первый вход которого подключен ко входу устройства, выход - к базе первого транзистора, эмиттер которого подключен к базе

второго транзистора и к первому резистору, коллектор - к базе третьегс транзистора и ко второму резистору, эмиттер второго транзистора через третий резистор подключён к первой клемме источника питания, а коллектор - к- первому входу переключателя тока, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор подключен ко второй клемме источника питания, коллектор - ко второму входу переключателя тока, выход которого через переключатель частоты подключен ко входу усилителя мощности первый выход,которого является выходом устройства, пятый, шестой, седьмой резисторы, конденсатор, источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыиения точности работы, в него введены второй операционный усилитель, преобразователь амплитуды в постоянное напряжение, включенный мезкду вторым выходом усилителя мощности и вторым входом первого операционного усилителя, третий выход усйяителямощности подключен к первому входу второго операционного усилителя, своим вторым вхоцс 1 через пятый резистор подключенного к источнику опорного напряжения, через шестой резистор и конденсатор - к своему выходу, соединенному через седьмрй резистор с эмиттером первого транзистора.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство ССХ:Р

№ 574850, кл. Н 03 К 4/06, 04.05.76.

2.Hewlett Packord3u1y 1973,V24, number 11, р, 18.

id -с

П

ю

ff

/3