Генератор синусоидального напряжения Советский патент 1982 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для получения синусоидальных напряжений стабильной амплитуды с малыми нелинейными искажениями.

Известен генератор синусоидального колебания, содержащий колебательное звено,-квадраторы, компаратор, реле, с помощью контактов которого производится коррекция амплитуды колебаний 1 .

Известен также электронный генератор, содержащий колебательное звено и нелинейный элемент, периодически переключающий цепи положительной и отрицательной обратной свя зи в колебательном звене 2.

Недостаток известных генераторов - существенные нелинейные искажения выходного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала при стабилизации амплитуды.

Указанная цель достигается тем, что генератор синусоидального напряжения, содержащий, последовательно соединенные суммирующий усилитель, первый и второй интеграторы, причем выход первого интегратора соединен

через ггервый ключ с первым инвертирующим входом суммирующего усилителя, а через второй ключ - с неинвертируквдим входом суммирующего усилителя, а выход второго интегратора соединен с вторым инвертирующим входом суммирующего усилителя, содержит четыре компаратора, элемент ИЛИ-НЕ и элемент И, выход первого

10 интегратора соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выходы которых объединены и соединены с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ и И, выход второго интегра15тора соединен с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых объединены и соединены с вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ и И, выход элемента ИЛИ-ИЕ соединен

20 с управляющим входом первого ключа, выход элемента И соединен с управляющим входом второго ключа, вторые входы первого и третьего компараторов подключены к источнику отрица25тельного опорного напряжения, а вторые входы второго и четвертого компараторов - к источнику положительного опорного напряжения.

На фиг. 1 представлена с.хома ге30нератора; на фиг. 2 - врсмоппые диаграммы напряжений на выходах бло- ков,

Генератор содержит суммирующий усилитель 1, интеграторы 2 и 3, компараторы 4 7/ ключи 8 и 9, элемент ИЛИ-НЕ 10, элемент И 11. По- 5 зициями 12 и 13 о.бозначены клеммы источников опорного напряжения.

На фиг. 1 усилитель 1 и интеграторы 2 и 3 показаны в типовом вы- полнении: операгхйонные усилители Ю 14 - 16, интегрирующие конденсаторы 17 и 18, масштабирующие резистоы 19 - 25.

Генератор работает следующим об-. азом.15

При возбуждении колебаний/ когда х амплитуда меньше опорного уровня/ выходов компараторов 4-7 снима-; тся сигналы низкого уровня, соответтвующие логическому нулю. Эти сигна-20 ы, пройдя через элемент- ИЛИ-НЕ 10, замыкают ключ 8 в цепи положительной братной связи, в результате чего амплитуда колебаний быстро нарастает. В момент достижения ею опор- 25 ного уровйя на выходах компараторов 4-7 периодически в моменты, соответствующие превышению а мплитудой опорного уровня, появляются сигналы высокого уровня (логическая единица),,, то приводит к уменьшению скорости нарастания амплитуды, а в момент, когда амплитуда достигает уровня 1,41 от 0(,п , на объединенных выходах компараторов действуют прямо- угольные сигналы с удвоенной частотой и СКВажинностьюравной 2, которые через элемент ИЛИ-НЕ 10 отключают цепь положительной обратной связи. В результате дальнейшее нарас тание колебаний прекращается. 0

Если по какимглибо причинам амплитуда колебаний превысит стационарное значение, то скважинность колебаний удвоенной частоты становится больше 2, появляется сигнал на выхо- 45 де элемента И 11, который с помощью ключа 9 включает цепь, отрицательной обратной связи, что приводит к снижению амплитуды колебаний до стационарного уровня и ее стабилизации. 50

В стационарном режиме ключи В и 9 закрыты, следовательно, колебания имеют практически синусоидальную форму, коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения в основном55 определяется только нелинейными искажениями интеграторов, которые могут быть сделаны пренебрежимо малыми.

Такое схемное решение обеспечивает ускорение переходных процессов, а следовательно, производительность труда, 4Td также определяет техниko-экономический эффект от использования изобретения.Формула изобретения

Генератор синусоидального напряжения , содержащийпоследовательно соединенные суммирующий усилитель, первый и второй интеграторы. Причем выход первого интегратора соединен через первый ключ с первым инвертирующее входом суммиЕ)унляего усилителя, а через второй ключ с неинвертирующим входом суммирую-г щегб усилителя, выход второго интегратора соединен с вторым инвертирующим входом суммирующего усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала при стабилизации амплитуды, он содержит четыре компаратора, элемент ИЛИ-НЕ и элемент И, выход первого интегратора соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выходы которых объединены и соединены с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ и И, выход второго интегратора соединен с первыми входами третьего и четвертого компараторов, выходы которых объединены и соединены с вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ и И, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом первого ключа, выход элемента И соединен с управлящим входом второго ключа, в торые вхды первого и третьего компараторов подключены к источнику отрицательного опорного напряжения, а вторые входы второго и четвертого компараторов - к источнику положительного опорного напряжения.

Источники информации, принятые -ВО внимание при экспертизе

1.Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. М., Энергия, 1978, с. 100.

2.Авторское свидетельство СССР 132677, кл. Н 03 В 3/02, 1960 (прототип).

1

23

5

у

з

Г

for,

X/

on

Iff

7

/

V

О,

-7

ift-s УП

t

А Г

/

/

Z

ч