Генератор пилообразного напряжения Советский патент 1982 года по МПК H03K4/08 

(54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к импульсной технике к предназначено для HcnonbaoBarкия, например, в измерительных и преобразовательных устройствах.

Известен генератор пилообразного напряжения, содержащий интегрирующий операционный усилитель, выход которого подключен к входу компаратора, резистор, управляемый ключ ClJ.

Недостатком устройства является низкая стабильность его работы.

Наиболее близким по технической супь ности к предлагаемому является генератор пилообразного напряжения, содержащий первый операционный усилитель, выход которого через конденсатор соединен с его инвертирующим входом, который соединен с первым выводом первого резиог тора, и через второй резистор - с общей шиной устройства, неинвертирующий вход через третий резистор соединен с общей шиной устройства, а выход операционного, усилителя соединен с -неинвертирующим

входом второго операционного усилителя,,

инвертирующий вход которого подключен ;к среднему выводу делителя напряжения,

а через первый ключ соединен с общей ; шиной устройства, управляющий вход ; первого ключа, подключен к выходу второго операционного усилителя, первый

крайний вывод делителя напряжения соб д{шен с выходом источника напряжеШ1яС23.

to

Недостатком устройства является низкая стабильность работы.

Цель изобретения - повышение стабильности работы устройства.

15

Поставлеввая цель достигается тем, что в генератор пилообразного напряж - ния, .содержащий первый операционный усилитель, выход которого через конде сатор соедииен с его инвертирующим бхо20дом, который соединен с первым выводом первого резистора непосредственно и второй резистор - с общей шиной устройства, неинвертирующий вход через третий резистор соединен с общей оганой устройства, выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к среднему выводу делителя шпряжения, а через первый ключ соединен с общей шиной устройства, управляющий вход первого ключа подключен;к шлходу второго операииоивого усилителя, первый крайний вывод делителя напряжения соединен с выходом источника напряжения, введен дополнительный ключ, включенный между , вторым выводом первого резистора и выходом источника напряжения, управляющий вход которого соединен с выходе второго операционного усилителя, причем второй крайний вывод делителя напряжения соединен с иеинвертирующим входом первого операционного усилителя. На фиг. 1 приведена принштиальная элекгрическаясхема устройства; 1М фнг.2 , поясняющие работу устройства. Устройство содержит первый операцион ный усилитель 1, конденсатор 2, первый, второй и третий резисторы 3-5, второй операционный усилитель в, делитель на пряжешш на резисторах 7-9, первый ключ 10, источник 11 напряжения, второй ключ 12. Устройство работает следующим образом. В момент времени t {фиг. 2а) ключи 1О, 12 зайуйснуты, на инвертирующем входе усилителя 6 имеется иижний пороговый уровень Цц , положительное напряжение на неинвертируктаем входе уси лителя 6, соютадающее с напряжением на выходе усилителя 1, уменьщается, а на выходе усилителя 6 имеется максималькое положительное напряжение U (ииг. И б), поддерживающее ключ iO и 12 в замкнутом состоянии. В момент i напряжение на выходе операционного усилителя 1 дост гает нижнего порогового уровня Ufj При этом на выходе усилителя 6 разно устанавливается отрицательное напряжение и (фиг. 26), что приводит к размыканию ключей 1О и 12. В результате размыкания ключи 10 при выполнении услойия Р„ Й9 Кв+ЙЗ где 1 - синфазное входное сопротивление усилителя 6; Sg, RgS сопротивления резисторов 8, 0,3 на инвертирующем вкоде усилителя 6 качкообразно устанавливается верхний ороговый уровень Ri II роД R, - де EQ - напряжение источника 11 напряения, R-, - сопротивление резистора 7. S результате размыкания ключа 12 онденсатор 2 заряжается постоянным оком ) е 4 сопротивление резистора 4, пд ютекающпм в направлении :от прешого вывода конденсатора 2 к левому (фиг.1). Ё процессе заряда козденсатора 2 током i, фор лируется фронт нарастания шшообразного импульса , который зака чивается в момент времени t (фиг. 2а). В этот Момент напряжение на шлходе операциоиного усилителя 1 достигает верх-г него порогового уровня Up . При этом на выходе усилителя 6 скачкообразно. устанавливается максимальное положительное напряжение U, что приводит к замы канию ключей 1О и 12. В результате замыкания ключа 1О на инвертирующем входе усилителя 6 скачкообразно устанавливается нижний пороговый уровень UH . В реаутштате замыкания ключа 12, при выполнении условия где RJ - сопротивление резистора 3, конденсатор 2 перезаряжается постоянным током I )4-«3- 5 2- () протекающим в направлении, противоположном направлению тока ц. В процессе перезаряда ксжденсатора . 2 током 17 формируетсяфронт спада хгалообразного импульса i , который заканчивается в момент времени t -(фиг. 2а), после чего процессы в генера ре пилообразного напряжения повтореются. Длительности фронтов йарастання и cnaia пилообразных импульсов оп-. редепяются слеаующими выражениями:) сп з ( « где С - емкость конденсаторе 2. Длнтельностн i нар в еп ве завесят от напряжения источннха 11 напряжения в исходного напряжения усщпггеля 6, что позволяет в предлагаемом генератор пилообразного напряжения получить более высокую стабильность фронтю пвлообраэ ных импульсов. Формула из.обретения Генератор пилообразного напряжения, содержащий первый операционный усилнтель, выход которого через конденсаторсоединен с его инвертирующим входом, который соединен с Первым выводом пвр вого резистора непосредственно и через второй резистор с общей шииой устройства, иеиивертируюший вход через тр тий резистор соединен с общей шиной ус ройства, выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен X среднему ныводу делителя напряжения, а через первый ключ соединен с общей шиной устройства,. управляющий вход nei вогоклкяаподключен к выходу второго операционного усилителя, первый крайнийвывпа делителя напряжения соединение выходом источника напряжения, о т л и ч а ю is и и с я тем, что, с целью повыщения стрбильиости работы устройства, в него введен дополнительный ключ, вклк ченный между вторым выводом первого резистора и выходом нсточншса напряжения, управляющий вход которого соединен с выход( второго операционного усилителя, причем второй крайний вывод делитегаи напряжения соединен с неинвертиру ющим входом первого операционного усилителя.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Трем Дж и др. Проектирование и 1фименение операционных усилителей. М., Мир, 1974, с. 411, фиг. 10.9. 2.Заявка Японии № 50-27710, кл. /98/5/ В22, 1975, 09.09.75.

/.r