Генератор треугольного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H03K4/06 

Изобретение относится к импульс--ной технике и предназначено к использованию, например, в информационноизмерительных устройствах.

Известен генератор треугольных колебаний, содержащий интегратор, выход которого подключен к входу элемента сравнения, выход которого подключен к входу инвертора, источник модулирующего напряжения 1 .

Недостатками устройства являются низкая надежность работы устройства; невозможность формирования амплитудно-модулированного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор треугольного напряжения, содержащий интегратор, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход которого подключен к входу первого усилительного элемента С2 3.

Недостатком устройства является невозможность формирования амплитудно-модулированного сигнала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования амплитудномодулированного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор треугольного напряжения, содержащий интегратор, выход которого соединен с первь1м входом элемента сравнения, шдход которого подключен к входу первого усилительного элемента, введены второй усилительный элемент, первый и второй инвертоЕнл, коммутатор, ис10точник модулирукяцего напряжения, выход которого подключен к входу второго усилительного элемента выход которого подключен к первому коммутируемому входу кс 1мутатора и входу

15 первого инвертора, илход которого подключен к второму коммутируемому входу коммутатора, первый коммутируемый выход которого соединен с входом интегратора, второй коммутируе20мый выход - с вторым входом элемента сравнения, первый управляющий вход - с выходом первого усилитель- ного элемента и входом второго инвертора, выход которого соединен с

25 вторым управляющим входом коммутатора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит интегратор 1,

30 элемент 2 сравнения с ограничителем

3, первый усилительный элемент 4 с органичителем 5, инверторы 6 и 7, коммутатор 8 с электронными ключами 9 - 12, второй усилительный элемент ,13, источник 14 модулирующего напряжения на интеграторе 15, компараторе 16, триггере 17, усилителе 18 с ограничителем 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на R-вход триггера 17 поступает сигнал сброса (цепь сброса не показана) и устанавливает триггер в исходное состояние.

После подачи запускающего импульса на вход триггера 17 триггер устанавливается в единичное состояние. Напряжение с выхода триггера 17 поступает на вход интегратора 15, на выходе которого появляется линейноJsapacтaющee напряжение. В момент сра нения этого напряжения с напряжением смещения компаратора 16 на его выход формируется импульс, который поступая на R-вход триггера 17, устанавливает его в исходное положение. На выходе интегратора 15 напряжение спадает до нуля по линейному закону..

Выход интегратора 15 через усилитель 18 с ограничителем 19 в цепи обратной связи связан с входом усилительного элемента 13. На выходе усилителя 18 формируются трапецеидальные импульсы. Аналогичная форма выходного напряжения и у усилительного элемента 13. Выходное напряжени усилительного элемента 13 и 1вертируется инвертором 6. В замкнутом состоянии ключей 11 и 12 напряжение с выхода усилительного элемента 13 попадает на входы интегратора 1 и элемент 2 сравнения, в состав которого входит ограничитель 3. При разомкнутйм состоянии ключей 11 и 12 и замкнутом ключей 9 и 10 на эти входы поступает напряжение с инвертора 6.

При замкнутых ключах 11 и 12 выходное линейно-нарастающее напряжение интегратора сравнивается с напряжением на другом входе элемента 2 сравнения. В момент равенства указанных напряжений происходит изменение состояния элемента 2 сравнения усилительного элемента 4 с ограничителем 5 и инвертора 7. С выходов усилительного элемента 4 и инвертора 7 управляющие напряжения поступают на коммутатор 8. Ключи 11 и 12 размыкаются, а 9, 10 замыкаются. Интегратор 1 формирует линейно-спадающее напряжение, kotopoe сравнивается в элементе 2 сравнения с напряжением инвертора б, поступающим через ключ 9. В момент сравнения элемента 2 сравнения усилительный элемент 4 и инвертор 7 изменяют свое состояние на противоположное. Ключи 11 и 12

замыкаются, а 9 и 10 размыкаются. Далее процесс повторяется до тех. пор, пока присутствует напряжение на выходах усилительного элемента 13 и инвертора 6.

Закон изменения амплитуды выходного напряжения генератора треугольного напряжения определяется формой выходного напряжения усилителя 18, которая зависит от формы напряжения на входе этого усилителя и от параметров ограничителя 19. Частота генерируемых импульсов постоянна и определяется параметрами интегратора 1 и элемента 2 сравнения.

Длительность пачки импульсов равна длительности импульса на выходе триггера 17, которая зависит от параметров интегратора 15 и компаратора

Таким образом, устройство позволяет формировать на его выходе треугольные импульсыу. амплитуда которых меняется по необходимому закону.

Кроме того, используя выходы промежуточных каскадов, можно получить импульсы одновибратора, формакоторы совпадает с огибающей выходного напряжения генератора или двухполяр- вые импульсы прямоугольного напряжения .

Формула изобретения Генератор треугольного напряжения, содержащий интегратор, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход которого подключен к входу первого усилительного элемента, отличающий|с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения формирования амплитудно-модулированного сигнгша, в .него введены второй усилительный элемент первый и второй инверторы, коммутатор, источник модулирующего напряжения, выход которого подключен к входу второго усилительного элемента выход которого подключен к первому коммутируемому входу коммутатора и входу первого инвертора, выход которого подключен к коммутируемому входу коммутатора, первый коммутируемый выход которого соединен с входом интегратора, второ коммутируемый выход - с вторьом входо элемента сравнения, первый управляющий вход - с выходом первого усилительного элемента и входом второго инвертора, выход которого соединен с вторым управляющим входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 331404, G Об G 7/2б,;/Н 03 К 4/06, .18.11.70.

2.Грэм Д)х. Проектирование и применение операционных усилителей, М. , 1974, с. 407, фиг. 107.