Низкочастотный импульсный генератор Советский патент 1982 года по МПК H03K3/28 

(54) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, на-i пример, для генерирования импульсе треугольной формы в устройствах автоматического регулирования с широтно-им- пульсной модуляцией.

По основному авт. св Ns 61О287 известен низкочастотный импульсный генератор, содержащий интегратор на инвертирующем усилителе и гястерезисный эле- д мент, выход которого соединен с выходом интегратора 1J .

Недостатком устройства является низкая точность регулировки амплитуды импульсов.15

Келью изобретения является повыще- ние точности регулировки амплитуды импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в низкочастотный импульсный гене- 20 ратор, содержащий интегратор на инве1 тяруюшем усилителе и гистерезисный элемент, выход которого соединен с входом интегратора, введены переключатель, инвертор, первый и второй резисторы, потенциометр, подвижный контакт которого подключен к выходу инвертирующего уси лителя, первый. неподвижный контакт через первый резистор соединен с общей шиной устройства, второй неподвижный контакт; , подключен через второй резистор к обшей щине устройства и непосредственно- - к одной из обкладок конденсатора интегратора и ко входу лнвертора, выход которого подключен к первому неподвижному контакту переключателя, второго неподвижный контакт которого соединен со входом инвертирукяцего усилителя, а подвижный контакт - со входом гистерезисного .элемента.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит интегратор 1 на шгоертирукмцем усилителе 2, конденсатор 3, гистерезисный элемент 4, переключатель 5, инвертор 6, потенциометр 7, ре- 3|1сторы 8 и 9. 398 Устройство работает следующим образом. В верхнем по чертежу положении подвижного контакта переключатепя 5 на выходе генератора включен резистивный делитель, собранный на правой (по чертежу части noTeHUHolvjeTpa 7 и резисторе 9. В этом положении переключателя амплитуда импульсов хотя и регулируется, однако не по квазипоказательной зависимости. В нижнем по чертежу положении подвижного контакта переключателя 5 генератор работает следующим образом. В этом случае образуется замкнутый контур из гистерезисного элемента 4, ин тегратора 1 и инвертора 6, включенного для обеспечения отрицательной обратной связи в контуре, необходимой для работы генератора. Предположим, что в начальный момент времени на выходе гистерезисного элемента 4 присутствует напряжение положительной полярности. Воздействуя через резистор интегратора, это напряжение приводит к изменению потенвиала на выходе интегратора 1 в отринательном направлении. На выходе ий- вертора 6 напряжение изменяется в положительном направлении и поступает на вход гистерезисного элемента 4. В момент достижения порога переключения гистерезисного элемента 4 он переключается, на выходе его устанавливается отрицательное напряжение и процесс протекает в обратном направлении до момента переключения гистерезисного элемента 4 в исходное состояние. Затем этот дакл повторяется с периодом, зависящим от собственной постоянной времени интегратора, а также от относительного положения ei движка потенциометра 7 относительно первого неподвижного вьюода. Качественно ясно, что при ot О на выходной клемме амплитуда генерируемых импульсов треугольной формы минимальна а при о6 1 - максимальна. Количественно эта зависимость имеет следующий вид: А - . 8 где А - двойная амплитуда выходных им пульсов генератора (на выходной шине) ; R - значение сопротивления потенаиометра 7; г - значение сопротивления каждого из резисторов 8 и 9; ot - относительное положение движка потенциометра 7 от левого по, чертежу контакта; Лд - зона возврата гистерезисного элемента 4. Относительная (к зоне возврата) двойная амплитуда генерируемых треугольных импульсов А будет определяться формулой -- (а, Д .-А.1-ct+t 1-А.. Уравнение (2) и есть уравнение квазипоказательной зависимости, определяющее процесс квазиравнопроцентной установки амплитуды выходных импульсов. Можно показать, что уравнение (2) совпадает в трех точках (при oi О, сА 0,5, oi- l) с показательной зависимостью вида Л. m - кратность регулировки амплитудь. Для обеспечения упомянутого равенства, должно быть вьтолнено соотношение ( , Показав, что уравнение (3) имеет одинаковую относительную погрешность при любых oi, этот результат можно распространить и на уравнение (2), описывающее процесс ручной установки амплитуды импульсов в предлагаемом усилителе, при этом упомянутое распространение результатов приближенно, потому и следует добавлять приставку квази. Если прологарифмировать (3) и взять производную по ot от результата, получим Преобразуя (5), перейдем к приращениям.йпгл, {6} Д Уравнение (6) свидетельствует о том, что при одинаковом абсолютном изменении угла поворота потенхшометра 7 относительное изменение амплитуды импульсов при- ручной регулировке в генераторе по идеализированной зависимости-(уравнение З) одинаково, а по практической зависимости (уравнение 2) квазиодинаково. 59 Отсюда и следует название квазиравнопродентной шкалы. Применительно к повышению точности ручной регулировки это означает следующее. Предположим, существует погрешност угловой установки потенциометра 7, например в результате погрешности изготов ления шкалы, сбоя ручки на оси потендиометра, паралакса при регулировке и . д. В этом случае относительная погреш ность регулировки будет одинаковой для всех точек шкалы, а ее значение будет минимальным. Формула изобретения Низкочастотный импульсный генератор по авт. св. NS 610287, отличающийся тем. что, с целью повышения точности регулировки амплитуды импуль844сов в него введены переключатель инвертор. первый и второй резисторы, потен-циометр, подвижный контакт которого подключен к выходу инвертирующего усвпителя. первый неподвижный контакт через первый резистор соединен с общей шиной устройства, второй неподвижный контакт подключен через второй резистор к общеб шине устройства и.непосредственно - к одной из обкладок конденсатора интегратора н к входу инвертора, выход которого подключен к первому неподвижному контакту переключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с входом ивве тирующего усилителя, а подвижный ковтакт с входом гистерезисного элемента. Источники информашш принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .№ 610287. кл. Н 03 К 3/28. 16.06.76.