Генератор трапецеидального сигнала

Номер патента: 1432744

Автор: Стеценко

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(54) ГЕНЕРАТОР ТРАПЕЦЕИПАЛЬНОГО СИГ нике и ример, модул)етельство СССР К 4/02, 14.02.86 асширение фун ей за счет об ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ 61) 132409321) 4213916/24-222) 23,03.8746) 23.10.88. Бюл72) Г.И.Стеценко53) 621,373 (08856) Авторское св1324093, кл. Н(57) ной те но, на кратно бретение относится к импульс ожет быть использоваустройствах многоции. Цель изобретения циональных возможносспечения формирования18 17 1432744 чец между управлякицим входом тактового генератора импульсов и управляющим входом второго и третьего аналоговых ключей, десятый дополнительный 5выключатель включен между выходом второго сумматора и точкой соединения второго и первого ограничивающих резисторов. фиг Составитель А.ГорбачРедактор М,Бланар Техред М.Дидык ректор М.Шарови Заказ 5462/5 3 Тираж 929 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 3035, Москва, Ж, РаушскаяПодписнотета СССРрытийнаб., д. водственно-полиграфическое предпркят 4 через восьмой дополнительный выключатель с вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента ИЛИ соединен с третьим входомвторого элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с вторым входомседьмого элемента ИЛИ, причем девятый дополнительный выключатель вклю.Ужгород, ул. Проект1432744 30 высокостабильнога сигнала пилообразной формы с регулировкой амплитудыи длительности выходного напряженияпри автоматической установке начального уровня, которая обеспечиваетсяза счет запоминающего элемента 67,работающего совместно с компаратором56 и одновибратором 39. Выключателями 57-66 задается режим работы устройства. Формирование сигналов производится с помощью запоминающих эле 1Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано нагример, в устройствах многократной модуляции, и является усовершенствованием по авт. св. 9 1324093.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования высокостабильного сигнала пилообразной формы с регулировкой амплитуды и длительности выходного напряжения при автоматической установке начального уровня формируемого сигнала.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора; на фиг.2 - эпюры,поясняющие его работу.Генератор трапецеидального сигнала содержит первую 1 и вторую 2 КБ- цепи, входы которых подключены к первому выводу входного ключа 3, а выходы через соответственно первый и второй дополнительные ключи 4 и 5 соединены с общей шиной, первый сумматор 6, первый 7 и второй 8 запоми-. нающие элементы, первый 9 и второй 10 выходные ключи, входы которых сое,цинены соответственно с выходами первого 7 и второго 8 запоминающих элементов, выходы подключены к первому входу первого сумматора 6, второй вход которого соединен с вторым выводом входного ключа 3, а выход первого сумматора 6 соединен с входами первого 7 и второго 8 запоминающих элементов, второй сумматор 11, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первой 1 и второй 2 КЯ-цепи, третий и четвертый входы - с выходами соответственно первого 7 и второго 8 запоминаюментов 7, 8, 6, сумматоров 6, 11,компараторов 20, 21, 56, одновибраторов 22, 23, 38, 39, элементов ИЛИ 2730, 52-54, счетчиков 36, 37, элементов И 48 49, регулируемых элементов26, 43 задержки, генератора 12 импульсов, триггеров 24, 40-42, согласующего элемента 44, регулировкойнапряжений на шинах 32, 34, 35. Индикация работы устройства осуществляется элементами 25, 55. 2 ил. щих элементов, тактовый генератор 12 импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом второго запоминающего элемента 8 и с управляющими входами входного 3 и первого выходного 9 ключей, второй выход - с управляющим входом первого запоминающего элемента 7 и с управляющим входом второго выходного ключа 10, а. также источник 13 входного напряжения, первый 14 и второй 15 и третий 16 аналоговые ключи, первый 17, второй 18 и третий 19 ограничивающие резисторы, первый 20 и второй 21 коммутаторы, первый 22 и второй 23 одновибраторы, первый триггер 24, элемент 25 индикации, регулируемый элемент 26 задержки, с первого по четвертый элементы ИЛИ 27-30 и выключатель 31,причем второй 15 и третий 16 аналоговые ключи подключены параллельно конденсаторам первого 7 и второго 8 запоминающих элементов соответственно,Управляющие входы этих ключей соединены с управляющим входом тактового генератора 12 импульсов, с выходом второго элемента ИЛИ 28 и с первыми входами третьего 29 и четвертого 30 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым выходами тактового генератора 12 импульсов, а выходы соединены соответственно с управляющими входами первого 4 и второго 5 дополнительных ключей, при этом первый вход первого 35.компаратора 20 через первый ограничивающий резистор 1 соединен с выходом второго сумматора 11, второй вход - с первой шиной 32 опорного напряжения, выход первого компаратора 20 че 3 14 рез первый одновибратор 22 соединен с входом установки в нулевое состояние триггера 24, вход установки в единичное состояние которого соединен с выходом первого элемента ИЛ 1 27, прямой выход триггера 24 соединен с элементом 25 индикации, а инверсный выход триггера 24 соединен с управляющим входом первого аналогового ключа 14, первый вывод которого соединен с выходом 33 устройства, второй вывод через второй ограничивающий резистор 18 соединен с выходом второго сумматора 11, который через третий ограничивающий резистор 19 соединен с первым входом второго кампаратора 21, второй вход которого соединен с второй шиной 34 опорного напряжения, а выход - с входом второго одновибратора 23, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 27 и через регулируемый элемент 26 задержки - с первым входом второго элемента ИЛИ 28, второй вход последнего соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 27 и шиной 35 установки устройства в исходное состояние, причем источник 13 входного напряжения через выключатель 31 соединен с первым выводом входного ключа 3.Кроме того, генератор содержит первый 36 и второй 3 счетчики импульсов третий 38 и четвертый 39 одновибраторы, второй 40, третий 41 и четвертый 42 триггеры, дополнительный регулируемый элемент 43 задержки, согласующий элемент 44, первый 45, второй 46 и третий 47 дополнительные резисторы, первый 48 и второй 49 элементы И, четвертый 50, пятый 51 аналоговые ключи, пятый 52, шестой 53, седьмой 54 элементы ИЛИ, дополнительный элемент 55 индикации, третий компаратор 56, с первого по десятый дополнительные выключатели 57-66 соответственно, третий дополнительный запоминающий элемент 67, параллельно конденсатору которого подключен четвертый аналоговый ключ 50, управляющий вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 29 и с входом установки в "0" первого 36 и второго 37 счетчиков импульсов, счетный вход первого из которых соединен через первый дополнительный выключатель 57 с первым выходом тактового генератора 12 импульсов, а счетный327444вход второго .через второй дополнительный выключатель 58 - с вторым выходом тактового генератора 12 им 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 пульсов.Выходы пе вага 36 и второго 37счетчиков импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И 48, выход каторога соединен с входом третьего однавибратора 38, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 28, а через третий дополнительный выключатель 59 - с первым входом пятого элемента ИЛИ 52, а через четвертый дополнительный выключатель 60 - с входом установки в нулевое состояние второго триггера 40 и с входом второго регулируемого элемента 43 задержки, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ 53, второй вход которого соединен с вторым входам первого элемента ИП 1 27, а выход - с входом установки в единичное состояние .второго триггера 40, вьасод которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ 52, третий вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ 53, а выход через пятый дополнительный выключатель 61 - с управляющим входом тактового генератора 12 импульсовВход согласующего элемента 44 соединен с четвертым входом второго сумматора 11, выход - с входам третьего запоминающего элемента 67, управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И 49, выход через первый дополнительный резистор 45 - с первым входом третьего компаратора 56, второй вход которого соединен с первым выводом второго дополнительного резистора 46, второй вывод которого через шестой дополнительный выключатель 62 соединен с выходом второго сумматора 11, а выход компаратора 56 с входом четвертого одновибратора 39, выход последнега соединен с входом установки в "О" третьего триггера 41, вход установки в единичное состояние которого соединен с входом установки в единичное состояние четвертого триггера 42 и выходом седьмого элемента ИЛИ 54, прямой выход - с входом второго элемента 55 индикации, инверсный выход - с управляющим входом пятого аналогового ключа 51, включен,ного между дополнительным выходом 6814327генератора и первым выводом третьегодополнительного резистора 47, второйвывод которого соединен с вторым выводом второго дополнительного резистора 46.5При этом прямой вход второго элемента И 49 соединен через седьмойдополнительный выключатель 63 с первым входом четвертого элемента ИЛИ30, инверсный вход - с выходом четвертого триггера 42, вход установкив нулевое состояние которого соединен через восьмой дополнительныйвыключатель 64 с вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый вход седьмо го элемента ИЛИ 54 соединен с третьимвходом второго элемента ИЛИ 28, второй вход которого соединен с вторымвходом седьмого элемента ИЛИ 54, причем девятый дополнительный выключатель 65 включен между управляющимвходом тактового генератора 12 импульсов и управляющим входом второгои третьего аналоговых ключей 15 и 16,десятый дополнительный выключатель66 включен между выходом. второго сумматора 11 и вторым 18 и первым 17ограничивающими резисторами.Генератор работает следующим образом.Перед началом работы устройствавключают выключате.сь 31 и на шину 35установки устройства в исходное состояние подают импульс (Фиг. 2 а), который, пройдя через элемент ИЛИ 28,поступает на управляющие входы ключей 15, 16 и 50, на управляющий входтактового генератора 12 импульсов ина входы, установки в "О" счетчиков,36 и 37 импульсов, при этом ключи15, 16 и 50 срабатывают и разряжаютконденсаторы запоминающих элементов7, 8 и 67, тактовый генератор 12 импульсов устанавливается в исходноесостояние, а счетчики 36 и 37 устанавливаются в нулевое состояние и напрямых выходах счетчиков устанавливается сигнал логического "0". Далеепройдя через элементы ИЛИ 29 и 30,импульс поступает на управляющие входы ключей 4 и 5, которые срабатываюти разряжают конденсаторы КБ-цепейи 2. Одновременно, пройдя через элемент ИЛИ 27 этот импульс. заднимФронтом устанавливает триггер 24 вединичное состояние по прямому выкоду, и включается элемент 25 индикации, а по инверсному выходу тригге 44 6ра 24 устанавливается в нулевое ссс -таяние (фиг. 2 к), вследствие чегоключ 14 в исходном состоянии остается в разомкнутом состоянии.Кроме того, пройдя через элементИЛИ 54, этот импульс устанавливаетв единичное состояние триггеры 42и 41. При этом на инверсном выходетриггера 42 устанавливается сигналлогического "0", который поступаетна инвертирующий вход элемента И 49и не влияет на срабатывание элемента И 49. На прямом выходе триггера 41устанавливается сигнал логической "1",что обеспечивает включение элемента55 индикации, а логический "О" с инверсного выхода триггера 41 поступает на управляющий вход аналоговогоключа 51, вследствие чего ключ 51 висходном состоянии остается в разомкнутом состоянии. Пройдя через элемент ИЛИ 53, указанный импульс устанавливает в единичное состояние триггер 40, вследствие чего на инверсномвыходе триггера 40 устанавливаетсяуровень логического "0" (фиг.2 х). Привключении выключателя 61 и выключенном вь ключателе 65 тактовый генератор12 в исходное состояние устанавливается указанным импульсом через элемент ИЛИ 52.Тактовый генератор 12 формируетдва импульсных напряжения, сдвинутыхотносительно друг друга (фиг.2 б и в).Первое напряжение (Фиг.2 б) управляет работой ключей 3 и 9, ключа запоминающего элемента 8 и через элемент ИЛИ 30 ключа 5, а при включенных выключателях 63 и 57 поступаетсоответственно на прямой вход элемента И 49 и на счетный вход счетчикаЗб импульсов.Второе напряжение (фиг. 2 в) управляет работой ключа 10, ключа запоминающего элемента 7 и через элемент ИЛИ 29 ключа 4, а при включенных выключателях 64 и 58 поступаетсоответственно на вход установки внулевое состояние триггера 42 и насчетный вход счетчика 37 импульсов.Режим работы компараторов 20, 21и 56 выбран так, что в исходном состоянии они находятся в области отрицательного ограничения,Режим рабаты одновибраторов 22, 23, 38 и 39 выбран так, что в исходном состоянии на их выходах уста 143 744навлив.ается нулевой уровень напряжения.Сумматор 6 имеет по каждому входу коэффициент передачи, равный единице, конденсаторы перед началом работы генератора разряжены.Генератор обеспечивает формирование импульсов трапецеидальной формы и формирование импульсов пилообразного сигнала.Для формирования импульсов трапецеидальной формы включают выключатели бб и 65, а выключатели 63, 64, 57, 60, 58, 62 и 61 выключают (выключатель 59 может быть включен, так как не оказывает влияние на работу схемы при формировании импульсов трапецеидальной формы). После включения выключателя 31 и установки генератора в исходное состояние при поступлении первого управляющего импульса (интервал времени между точками 69 и О, фиг. 2 в) замыкаются ключи 3 и 9 и ключ запоминающего элемента 8. На выходе сумматора 6 устанавливается напряжение Б. При этом конденсатор запоминающего элемента 8 заряжается через малое выходное сопротивление сумматора 6 до напряжения О.Таким образом, в течение первого периода управляющих импульсов напряжение на выходе запоминающего элемента 8 остается неизменным и равным Б (интервал времени между точками 69- 71, фиг.2 г). При открывании ключа 10 и ключа запоминающего элемента 7 (интервал времени между точками 70 и 71, фиг.2 в) ключи 3 и 9 и ключ запоминающего элемента 8 запираются. Напряжение, равное У, с выхода запоминающего элемента 8 через ключ 10 поступает на вход сумматора 6, конденсатор запоминающего элемента 7 заряжается до напряжения О. Напряжение на выходе запоминающего элемента 7, равное Б, остается неизменным в течение интервала времени между точками 70 - 72 (Фиг.2 д). Далее вновь замыкаются ключи 3 и 9 и ключ запоминающего элемента 8. При этом на выходе сумматора 6 устанавливается напряжение,равное 2 О, так как на каждый вход сумматора б через ключи 3 и 9 подается напряжение, равное Б.Напряжение с выхода сумматора б запоминается запоминающим элементом 8, на выходе согласующего усилителя которого устанавливается напряжение,равное 2 У (момент времени - точка7 1, фиг. 2 г). При следующем тактеэто напряжение переписывается н запоминающий элемент 7 (момент времени - точка 72, фиг, 2 д). Далее продцессы повторяются с периодом 2 . Врезультате этого на выходе запоминающих элементов 7 и 8 Формируются ступенчатые напряжения, сдвинутые навремя 7, Ступенчатые напряжения(фиг. 2 г и д) с выходов запоминающих элементов 7 и 8 поступает соответственно на третий и четвертый вхо ды сумматора 11. При сложении этихнапряжений на сумматоре 11 формируется новое ступенчатое напряжение,крутизна которого в два раза больше, чем крутизна слагаемых напряжений (фиг.2 е) .При периодическом замыкании ключей 4 и 5 под действием управляющихимпульсов тактового генератора импульсов, проходящих соответственно 25 через элементы ИЛИ 29 и 30, на конденсаторах КС-цепей 1 и 2 формируются пилообразные напряжения (фиг.2 жи з) с амплитудой Бр.Для правильной работы схемы пара - З 0 метры сумматора 11 выбраны так, чтовыполняются соотношенияК 1 Б= К 2 Б, = КЗ 13 = К 4 13,где К 1 - К 4 - коэффициенты передачисумматора 11 по соответствующим входам,П - амплитуда входного напряжения;Б - амплитуда напряжения,40до которой заряжаютсяконденсаторы КС-цепейза время.Постоянная времени ВС-цепей выбрана так, что используется тольконачальный участок зарядной экспо 45ненты конденсатора и напряжение навыходах КС-цепей линейно.В этом случае при суммированииступенчатого напряжения (фиг.2 е) спилообразными напряжениями (фиг.2 жБОи з), поступающими на входы сумматора 11, получается линейно-нарастающее напряжение (фиг,2 и), снимаемоес выхода сумматора 11, которое черезограничивающий резистор 17 поступаетна неинвертирующий вход компаратора 20. При этом на инвертирующий входкомпаратора 20 подано опорное напряжение Б, так, что компаратор 20 на327 ъп 45 58 г14 : ходится в области отрицательного ограничения. При достижении напряжением ца цеинвертирующем входе комцаратора 20 опоного напряжения (момент времени - точка 73, Фиг,2 л) компаратор 20 переходит в область положительного ограничения, и по переднему Фронту этого напряжения срабатывает одцовибратор 22 и формирует ца выходе импульса (фиг.2 м), по заднему Фронту которого триггер 24 устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего на ичверсном выходе триггера 24 появляется напряжение логическои "1", под действием которого замыкается ключ 14 и через ограничивающий резистор 18 на выход 33 устройства поступает выходное напряжение сумматора 11 и формируется передний фронт трапецеидального сигнала (Фнг,2 н).Чапряжение с выхода сумматора 11 через ограничивающий резистор 19 также поступает на неицвертирующий вход компаратора 21, на инвертирующий вход которого подано опорное напряжение Б так, что ксмпаратор 21 находится в области отрицательного ограничения. При достижении напряжением на цеинвертирующем входе компаратора 21 опор. ного напряжения(момент времени точка 74, Фиг.2 л) компаратор 21 переходит в область положительного ограничения, а на выходе одновибратора 23 формируется импульс (Фиг. 2 п), который, пройдя через элемент ИЛИ 27,поступает на вход установки в единичное состояние триггера 24 и устанавливает его в единичное состояние. При этом на инверсном выходе триггера 24 устанавливают логический "0" (фиг.2 к), вследствие чего ключ 14 размыкается, прерывая тем самым нарастание напряжения на выходе генератора и Формируется задний Фронт трапецеидального сигнала (Фиг.2 н). Импульс с выхода одновибратора 23 (фиг. 2 п), пройдя через регулируемый элемент 26 задержки (фиг.2 р), через время споступает на первый вход элемента ИЛИ 28, а пройдя через него, поступает на управляющие входы ключей 15 и 16 и через выключатель 65 на управляющий вход тактового генератора 12. При этом ключи 15 и 16 сраба тывают и разряжают конденсаторы зЙ- поминающих элементов 7 и 8, а тактовый генератор 12 устанавливается в исходное положение. Далее, пройдя 44 10через элементы 1,;11 29 и 30, импуль поступает ца упрацлянщце вхды клю - чей 4 и 5, которые срабатывают и разряжают коццецсаторь ЕС-цепей 1 и 2.Такии образом, генератор возвращается в первоначальное остояние, когда коцдецсаторы разряжены, а тактовый генератор обцулец. 1 о окончании действия импульса с выхода элемента 26 задержки начинается новый цикл Формирования трапецеидальцого сигнала (фиг. 2 л) и процессы повторяются аналогично описанному.Для регулировки амплитуды переднего Фронта трацецеидальцого сигнала изменяют опорное напряжение 1 а для регулировки заднего фронта изменяют опорное напряжение У.При изменении разности опорных напряжений Б -Бизменяется длитепь - ность импульса трапецеидального сигнала. Для изменения крутизны наклона Формируемого сигнала изменяют напряжение Б источника 13 входного напряжения и длительность 7 генератора 12 тактовых импульсов, Регулируя времяэлемента 26 задержки, изменяютчастоту следования выходных импульсов генератора. Для прекращения фор - мирования импульсов выключают выключатель 31.Для формирования импульсов пилообразного сигцала включают выключа- ф тели 63, 64, 57, 58, 62, 59 и 61 и выключают выключатели 66 л 65. При этом выключатель 60 также выключают (в этом режиме работы генератора в случае, когда регулирование паузы между формируемьыи импульсами не требуется, выключатель 60 остается в выключенном состоянии, а выключатель 59 - в включенном) .После включения выключателя 31 и установки генератора в исходное состояние при поступлении управляющих импульсов с выхода тактового генератора 12 формирование лицейно-нарастающего напряжения ца вьссоде сумматора 11 осуществляется аналогично как и при формировании импульсов трапецеидальчой формы. При этом первый управляющий.импульс через выключатель 63 и элемент И 49 поступает ца управляющий вход ключа третьего запоминающего элемента 67, вследствие чего его вход подключается к выходу второго запоминающего элемента 8 через согласующий элемецт 44 с коэффи/ццецти ц ре,са цс, рсццьс сиии,11 ря:нецс.ар 5 да кацдцсатаря заловмицающега элемента 8 наступает цавход сагасунцега элемецтс 4 и конденсатор запоминающего элемента 675через малое выходное соиративлециеэлемента 44 заряжаетсл да напряженияП, равцога значению выхсдцага напряжения запоминающего элемента 8 (момент времени - точка 69, фиг, 2 г)Второй управляющий импульс через выключатель 64 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера42, который устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего цаего инверсном выходе появляется сигнал логической "1", который поступаетна инвертирующий вход элемента И 49и запрещает его срабатывание. Этоприводит к тому, что вход элемента67 при последующих тактах не подключается к выходу элемента 8, а напряжение, запомненное на конденсатореэлемента 67 в первом такте, с выходаэтого элемента через резистор 45 поступает на второй вход кампаратара 56и является опорным для этого компаратора.Линейно-нарастающее напряжение(фиг.2 и), снимаемое с выхода сумматора 11, поступает через выключатель62 и резистор 46 на неинвертирующийвход комгаратора 56. При этом на инвертирующий вход компаратора 56 свыхода элемента 67 подано опорноенапряжение Б так, что компаратор 56находится в области отрицательногоограничения. При достикении напряжением на неинвертирующем входе ком 40паратора 56 опорного напряжения Б(момент времени - точка 69, фиг.2 и)компаратор 56 переходит в областьположительного ограничения, и по переднему фронту этого напряжения срабатывает одновибратор 39 и Формируетна выходе импульс, под действием которого срабатывает триггер 41 и устанавливается в нулевое состояние, вслед.ствие чего на ега инверсном выходепоявляется сигнал логической "1",поступающий на управляющий вход ключа 51, что приводит к замыканию ключа 54, и через резистор 47 на выходпоступает выходное напряжение сумма-.тора 11 и формируется линейный участок пилообразного сигнала (фиг. 2 Ф),Формирование которого начинается снулевого уровня напряжения,1;яцек образм, з.че г зацсаццццца элемецтс б 7 перцачацьцага скачкцацряжсццс, ранага П, ц цс пальзсцвциц тсго цсцряж. ццц в качестве опорного для камцаратара 56 обесценивается автаматиссессся установка цулевагауровня формируемого пилообразногосигнала,Управляющие импульсы с первого ивторого выходов тактового генератора12 (фиг. 2 с и т) поступает также через выключатели 57 и 58 на счетныевходы счетчиков 36 и 37 импульсов,которые подсчитывают эти импульсы.После поступления ца входы счетчиков36 и 37 2 - 1 импульсов, где и - количество разрядов счетчиков 36 и 37,на прямых выходах счетчиков появляется сигнал логической "1", которыйпоступает на первый и второй входыэлемента И 48, котарьп срабатывает,вследствие чего на ега выходе появляется сигнал логической "1" пад действием которого срабатывает одновибратар 38 и фарм.рует импульс (фиг.2 у),который поступает на первый вход элемента ИЛИ 54, а пройдя через него,поступает на входы установки в единичное состояние триггеров 42 и 41 иустанавливает их в единичное состояниеПри этом на инверсном выходетриггера 42 устанавливается сигналлогического "0", который поступаетна инвертирующий вход элемента И 49и не влияет ца ега срабатывание.На прямом выходе триггера 4 1 устанавливается сигнал логической "1"ои включается элемент 55 индикации,а на инверсном выходе триггера 41является сигнал логического "0вследствие чего ключ 51 размыкается, прерывая нарастание напряжения на выходе, и формируется задний фронт пилообразного сигнала (фиг.2 ф). Импульсс выхода одновибратора 38 поступаеттакже на третий вход элемента ИЛИ28, а пройдя через него, поступаетна управляющие входы ключей 15, 16и 59, а также на входы установки внулевое состояние счетчиков и на первые входы элементов ИЛИ 29 и 30. При этом ключи 15, 16 и 50 срабатывают и разряжают конденсаторы запоминающих элементов 7, 8 и 67, счетчики устанавливаются в нулевое состояние, а пройдя через элементы ИЛИ 29 и 30, поступает ца управяюссе входы ключей 4 и 5, которые срабаты 13 14327 вают и разряжают конденсаторы КС-цепей 1 и 2.Кроме того, импульс с выхода одновибратора 38 череэ выключатель 595 поступает на первый вход элемента ИЛИ 52, а пройдя через него поступает через выключатель 61 на управляющий вход тактового генератора 12 и устанавливает его в исходное состояние.Таким образом, генератор возвращается в первоначальное состояние, когда конденсаторы разряжены, а тактовый генератор обнулен, По окончанию действия импульса с выхода одновибратора 38 начинается новый цикл формирования пилообразного сигнала и процессы повторяются аналогично описанному. При необходимости регулировки паузы между импульсами формируемого пилообразного сигнала включают выключатель 60, выключают выключатель 59. При этом генератор работает аналогично описанному за ис ключением того, что импульс с выхода одновибратора 38 через выключатель 60 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 40 и ус - танавливает его в нулевое состояние, вследствие чего на инверсном выходе триггера 40 появляется сигнал логической "1" (Фиг.2 х), который поступаег на третий вход элемента ИЛИ 52, пройдя через него, через выключатель35 61 поступает на управляющий вход так-тового генератора 12, который под действием этого сигнала возвращается в исходное состояние и остается в исходном состоянии до снятия сигнала, логической "1" с его управляющего входа, который снимается следующим образом.Импульс с выхода одяовибратора 38 (Фиг.2 у), пройдя через регулируемый45 элемент 43 задержки (Фиг,2 э), через время С поступает на первый вход элемента ИЛИ 53, а пройдя через него, поступает на вход установки в единичное состояние триггера 40, кото 50 рый устанавливается в единичное состояние, вследствие чего на инверсном выходе триггера 40 появляется сигнал логического "0" (Фиг.2 х), тем самым снимается сигнал логической 1" с управляющего входа тактового генератора 12, который начинает формировать управляющие сигналы аналогично описанному. За работой генератора можно осуществлять изуальцый коцтроль.При этом периодическое погасание элемента 55 индикации совпадает с моментом начала формирования пилообразного сигнала.Для регулировки амплитуды и длительности формируемого пилообразногосигнала изменяют разрядность и счетчиков импульсов. При этом с увеличением и, где и - количество разрядовсчетчиков, амплитуда и длительностьпилообразного сигнала возрастают инаоборот - с уменьшением и - амплитуда и длительность формируемого сигнала уменьшается. В любом случае число разрядов и у обоих счетчиков импульсов должно оставаться равным между собой. Для изменения крутизны наклона формируемого сигнала изменяютдлительность Г импульсов тактовогогенератора 12. Регулируя времяэлемента 43 задержки, изменяют частоту следования выходных импульсовгенератора. Для прекращения формирования импульсов выключают выключатель 31,Таким образом, генератор обеспечивает не только формирование сигналатрапецеидальной формы, но и обеспечивает формирование высокостабильногосигнала пилообразной формы с регулируемой амплитудой и длительностью выходного напряжения с автоматическойустановкой начального уровня формируемого сигнала, а также обеспечивает регулировку частоты следования выходных импульсов генератора.Нестабильность выходного сигналав генераторе определяется суммарнойнестабильностью коэффициента передачи сумматоров и согласующих усилителей запоминающих элементов, При использовании в схеме генератора высокоточных резисторов легко достижимасуммарная нестабильность коэффициента передачи к концу срока хранения,не превьппающая 1%. При этом исключена временная нестабильность параметров схемы, обусловленная временнойнестабильностью конденсаторов, таккак параметры схемы выбраны так, чтовыполняются соотношения(2)где К, - выходное сопротивление сумматора 6;С - емкость конденсатора н запоминающих элементах;7 - длительность управляющегоимпульса,.К, - входное сопротивление усилителя запоминающих элементов.При выполнении неравенства (1) напряжение, до которого заряжается конденсатор, не зависит от изменения величины его емкости, а при выполнении неравенства (2) напряжение на конденсаторе остается неизменным в течение времени , когда. ключ запоминающего элемента разомкнут,5 10 15 20 25 Формула изобретения 40 Генератор трапецеидального сигнала по авт. св. К 1324093, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования высокостабильного сигнала пилообразной формы с регулируемой амплитудой и длительностью выходного напряжения при одновременном обеспечении возможности автоматической установки его начального уровня, .в него введены первый и второй счетчики импульсов, третий и четвертый одновибраторы, второй, третий и четвертый триггеры, дополнительный регу.лируемый элемент задержки, согла- . сующий элемент, первый, второй и третий дополнительные резисторы, первый, второй элементы И, четвертый и пятый аналоговые ключи, пятый, шестой, седьмой элементы ИЛИ, дополнительный элемент индикации, третий компаратор, с первого по десятый дополнительные выключатели, третий запоминающий элемент, параллельно конденсатору которого подключен четвертый аналоговый ключ, управляющий вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом установки в "О" первого и второго счетчика импульсов, счетно вход пррвого из которых соединен через первый дополнительный выключатель с первым выходом тактового генератора импульсов, а счетный вход второго - через второй дополнительный выклочатель - с вторым выходом тактового генератора импуль" сов, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами пер- . вого элемента И, выход которого соедицец с входом третьего одцовибратора, выход которого соединен с третв - им входом второго элемента ИЛИ, через третий дополнительный вьцлючатель - с первым входом пятого элемента ИЛИ, а через четвертый дополнительный выключатель - с входом установки в цупевое состояние второго триггера и с входом второго регулируемого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход - с входом установки в единичное состояние второго триггера, выход которого соединен с вторым входом пятого элементаИЛИ, третий вход которого соединен свторым входом шестого элемента ИЛИ, а выход через пятьп дополнительный выключатель - с управляющим входом тактового генератора импульсов, причем вход согласующего элемента соединен с четвертым входом второго сумматора, выход - с входом третьего запоминающего элемента, управляющийвход которого соединен с выходом второго элемента И, выход через первыйдополнительныи резистор - с первымвходом третьего компаратора, второйвход которого соединен с первым выводом второго дополнительного резистора, второй вывод которого через шестой дополнительный выключатель соединен с выходом второго сумматора, авыход третьего компаратора - с входомчетвертого цновибратора, выход которого соединен с входом установки в "О" третьего триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с входом установки в единичное состояние четвертого триггера ивыходом седьмого элемента ИЛИ, прямой выход - с входом второго элемента индикации, инверсный выход - с управляющим входом пятого аналоговогоключа, включенного между дополнительным выходом устройства и первым выводом третьего дополнительного резистора, второй вывод которого соединенс вторым выводом второго дополнительного резистора, при этом прямой вход второго элемента И соединен через седьмой дополнительцьп 1 выключатель с первым входом четвертого элементаИ 1 И, инверсный вход - с выходом четвертого триггера, вход установки в нулевое состояние которого соединен

Смотреть

Заявка

4213916, 23.03.1987

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2969

СТЕЦЕНКО ГЕОРГИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03K 4/02

Метки: генератор, сигнала, трапецеидального

Опубликовано: 23.10.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1432744-generator-trapeceidalnogo-signala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Генератор трапецеидального сигнала</a>

Похожие патенты