Генератор квадратурных сигналов

(19) (11) 20 З(51) Н 03 В 27 00; Н 03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54)(57) ГЕНЕРАТОР КВАДРАТуРНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующие усилители, а также амплитудный ограничитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности выходных квадратурных сигналов при одновременном упрощении генератора путем исключения конденсатора, выходы первого и второго интегрирующих усилителей подключены через введенный резистивный сумматор к неинвертирующему входу первого интегрирующего усилителя, между выходом и инвертирующим входом которого включен амплитудный органичитель. Ф еГенератор квадратурных сигналов работает следующим образом.При подаче питания на генератор квадратурных сигналов,цепи питания не изображены)в результате переходных процессов, вызванных подачей питания, генератор квадратурных 60 65 Изобретение относится к электронной технике общего назначения и может быть использовано для одновременной генерации в виде напряженийтригонометрических функций синуса и косинуса в аналоговых вычислительных машинах, а также для питания фазорегуляторов в радиотехнических устройствах и в автоматических системах регулирования с фазовым управлением.Известен генератор квадратурных 10 сигналов, содержащий дифференциальный усилитель, выход которого подключен к входам интегрирующего и дифференцирующего усилителей, выходы которых через резистивный сумматор подключены к неинвертирующему входу дифференциального усилителя (.13.Недостатком известного устройства является сложность его схемы, которая содержит три операционных усилителя.Наиболее близким техническим решением к предложенному является генератор квадратурных сигналов, содержащий соединенные в кольцо первый интегрирующий усилитель и второй интегрирующий усилитель, между выходом25 и инвертирующим входом которого включен амплитудный ограничитель, а к неинвертируюшему входу первого интегрирующего усилителя подключен дополнительно конденсатор 2,. 30Однако данный генератор квадратурных сигналов обеспечивает недостаточ. но высокую стабильность выходных квадратурных сигналов, а наличие конденсатора усложняет его схему.35Цель изобретения - повышение стабильности квадратурных сигналов при одновременном упрощении генератора путем исключения конденсатора.цель достигается тем, что в гене раторе квадратурных сигналов, содержащем последовательно соединенные первый и второй интегрирующий усилитель, а также амплитудный ограничитель, выходы первого и второго интегрирующих усилителей подключены через введенный резистивный сумматор к неинвертирующему входу первого интегрирующего усилителя, между выходом и инвертирующим входом которого включен амплитудный ограничитель. 50На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного генератора квадратурных сигналов.Генератор квадратурных сигналов содержит первый и второй интегрирук. в . 55 щие усилители 1 и 2, амплитудный ограничитель 3 и резистивный сумматор 4.сигналов входит в режим колебанийсвободного движения, при этом егоработа описывается следующей системой уравнений: выходные напряжения соответственно первого и второго интегрирующих усилителей 1 и 2;коэффициент передачи напряжения 1 через резистивныйсумматор 4 на неинвертирующий вход интегрирукщегоусилителя 1;оператор дифференцирования где Еь4/нцр) " фи(р)-) я(р)(2) где Ф,и(р) -передаточная функцияинтегрирующего усилителя1 по неинвертируюшемувходу без учета наличияамплитудного ограничителя3);передаточная функция интегрирующего усилителя 1 поинвертирующему входу; фоР)о)2 Р)о(Й,:лЭ) -комплексные сопро.ивленияна инвертирующем входеинтегрирующего усилителя1, образованные соответственно цепью обратной связии прямой цепью. В данном генераторе квадратурных сигналов Ы - - , уф)=Р еи -О рС гЙСрт -фнц(ф-" при этом система уравнений ,1) может быть заменена одним уравнением вида2 ф-( с(е рсИ,(= Для нормальной работы генератораквадратурных сигналов необходимо,чтобы его настройка удовлетворялаусловию самовозбуждения, которое вданном случае имеет вид2 - 1 (,4где Е - малая величина, стремяшаясяк нулю,Из соотношения ,4 следует, чтокоэффициент з должен удовлетворятьравенствуЪ( - -1или, пренебрегая величиной ., окончательно получаем условие самово1107263 10 Составитель Н.МатвиенкоРедактор Н.ПУшненкова Техред А. Ач Корректор М.Демчик. Заказ 5774/41 Тираж 862 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 буждения генератора квадратурных сигналов/60,5 й 1При выполнении Условия (5) уравнение (3 действительно принимает вид, описывающий работу генератора прак тически незатухающих гармонических ,колебаний, т.е.с+ г ог +Ф е=оВ этом случае напряжение на выходе первого интегрирующего усилителя 1 изменяется во времени по закону синуса, а на выходе второго интегрирующего усилителя 2 - по закону коси нуса, т.е. генератор вырабатывает квадратурные сигналы.Величина Е определяет область допустимых рабочих настроек генератора квадратурных сигналов и обус 20 лавливает малое расхождение или затухание гармонических колебаний генератора, заметное только на большом интервале времени.Использование амплитудного ограничителя 3 вызвано необходимостью защиты первого интегрирующего усилителя 1 от перегрузки при наличии малорасходящихся колебаний.Технико-экономический эффект от использования изобретения получают вследствие замены сложного и дорогостоящего элемента - операционного усилителя на более простой и дешевый - резистивный сумматор, а также за счет частичного изменения функцио нальных связей генератора и исключения конденсатора, что позволяет повысить технологичность, примерно на 20., точность генератора и снизить его стоимость на 20-25.