Функциональный генератор

(5 4 С 06 С 7/26 ТЕН НАВ т Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОРСНОЬЬ СВИДЕТЕЛ(71) Одесский политехнический инсттут(56) Авторское свидетельство СССРВ 834858, кл. Н 03 К 4/02, 1979,Авторское свидетельство СССРУ 1372338, кл. С 06 С 7/26, 1986.(57) Изобретение относится к автомтике и вычислительной технике и может быть использовано в виброметрипри создании сканирующих устройствпри цифровом управлении перемещени ем пьезоманипулятора. Цель изобретения - снижение энергопотребления усройства - достигается в результатевведения в устройство счетного триггера 11, логического элемента И-НЕ 7и оптрона 16. Кроме того, устройствосодержит генераторимпульсов,двоичный счетчик 2, сумматор 3, счетчик4 адреса, блок 5 памяти, буферныеключи 6 и 5, транзистор 8, образующий второй токовый ключ 9, пьезоэлектрический элемент О, инвертор 12,первый токовый ключ 13, собранныйна высоковольтном транзисторе 14.Введение новых элементов позволяетснизить энергопотребление устройстваулучшить его энергетические и массогабаритные характеристики, 1 ил, 1469509Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в виброметрии, присоздании сканирующих устройств, прициФровом управлении перемещением пьезоманипуляторов.Цель изобретения - снижение. энергопотребления устройства,На чертеже изображена функциональ- Оная схема устройства,Функциональный генератор содержитгенератор 1 импульсов, подключенныйвыходом к счетному входу двоичногосчетчика 2, кодовый выход которого 5соединен с входами А сумматора 3.Выход старшего разряда счетчика 2соединен со счетным входом счетчика4 адреса. Кодовые выходы счетчика 4адреса соединены с адресными входамиблока 5 памяти, кодовые выходы которого подключены к входам В сумматора3. Блок 5 памяти представляет собойпостоянное запоминающее устройство(ПЗУ), на выходе которого формируются двоичные параллельные коды сигнала, записанного в ПЗУ - синуса, трапеции, колокола и т.п, Выход переноса сумматора 3 соединен с первым входом первого буферного ключа 6 и первым входом логического элемента И-НЕ7. Буферный ключ 6 представляет собой логический элемент И-НЕ с открытым коллектором, его выход через резистор подключен к эмиттеру высоко 35вольтного транзистора 8, образующеговторой токовый. ключ 9, который собран по схеме с общей базой и служитдля разряда емкости пьезоэлектрического элемента 10. Выход старшего Разряда счетчика адреса 4 подключен квходу счетного триггера 11, выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И-НЕ 7 и через инвертор 12со вторым входом буФерного ключа 6, 45Счетный триггер 11 определяет, какойтоковый ключ 9 или 13 является в данный момент рабочим.Первый токовый ключ 13 собран посхеме с общей базой на высоковольт 50ном транзисторе 14 и служит для заряда пьезоэлемента 10. Коллекторытранзисторов 8 и 14 соединены междусобой и с выводом пьезоэлектрическогоэлемента 10, второй вывод которого55подключен к общей шине. К эмиттерутранзистора 14 через второй буферныйключ 15 подключен выход диодногооптрона 16, вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 7. Оптрон 16 служит для высоковольтной развязки источников питания Еп 2 и Еп 3.Устройство работает следующим образом.На адресный вход ПЗУ 5 поступает код со счетчика 4 адреса. Каждому коду адреса считывания соответствует выходной код, находящийся в линейной зависимости с требуемыми значениями напряжения выходных сигналов устройства. На входы А сумматора 3 поступает число в двоичном коде с выходов двоичного счетчика 2, на входы В сумматора - с выходов блока 5 памяти. В сумматоре 3 используется выход переноса, при переполнении сумматора на этом выходе появляется импульс переноса, длительность которого при заданном периоде следования импульсов, пропорциональна цифровому коду на выходе блока 5 памяти. Период следования импульсов равен 2 Т (где Т - период следования импульсов генератора 1, и - число используемых двоичных разрядов счетчика 2).Таким образом, на выходе переноса сумматора 3 получают последовательность импульсов, которые в зависимости от того, какой сигнал на выходе счетного триггера 11, поступают либо на эмиттер высоковольтного транзистора 14, либо на эмиттер высоковольтного транзистора 8 и управляют их работой. Пьезоэлемент 10 обладает электрической емкостью, которая заряжается постоянным током через токовый ключ 13, а разряжается через токовый ключ 9. 1При сигнале "1" на выходе счетного триггера 1 последовательность импульсов, формируемая на выходе сум- матора 3 через элемент И-НЕ 7, диодный оптрон 16 и буферный ключ 15 поступает на эмиттер транзистора 14 токового ключа 13 и управляет зарядом пьезоэлемента О по закону, записанному в ПЗУ 5. Сигналом со старшего разряда счетчика 4 адреса счет 11 11 ный триггер 1 1 перебрасывается в 0 Управляющие импульсы с выхода переноса сумматора 3 поступают на эми ттер транзистора 8 токового ключа 9 . Происходит разряд емко с ти пье з о элемента 1 О по этому же закону .Таким образом, н а пьезоэлементе формируется сигнал заданной формы в1469509 Введение новых элементов позволяет снизить энергопотребление устройства, улучшить его энергетические и массогабаритные характеристики благодаря тому, что исключены резисторы в коллекторных. цепях высоковольтных транзисторов, которые в результате избыточного нагрева ухудшают параметры устройства вследствие повьппения температурного дрейфа характеристик высоковольтных транзисторов. Кроме того, отсутствует энергопотребление высоковольтного каскада в.статическом режиме работы пьезоэлемента. Формула изобретения Функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, кодовые выходы коСоставитель Н.ФерапонтоваРедактор Л.Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор В. Гирняк Заказ 1360/54 Тиоаж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,101 соответствии с цифровым кодом, записанным в ПЗУ. Используя токовые ключи на высоковольтных транзисторах и соответствующее напряжение питания можно получить высоковольтный анало 5 говый сигнал.Пьезоэлемент преобразует электрическую энергию в механическое перемещение по закону, задаваемому ПЗУ.Особенностью предложенной схемы является потребление энергии высоко" вольтным каскадом только в моменты перезаряда пьезоэлемента, благодаря чему заметно снижается общее энергопотребление схемы при формировании медленно меняющихся сигналов. торого соединены с входами первогослагаемого сумматора, входы второгослагаемого которого соединены с кодовыми выходами блока памяти, адресные входы которого соединены с кодовыми выходами счетчика адреса, выходпереноса сумматора соединен с первымвходом первого буферного ключа, второй вход которого соединен с выходоминвертора, второй буферный ключ, выходы первого и второго буферных ключей соединены соответственно с управляацими входами второго и первого токовых ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с шиной вводасоответствующего опорного напряжения,выход первого токового ключа соединенс первым выводом пьезоэлектрическогоэлемента, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения энергопотребления устройства, в него введенысчетный триггер, логический элементИ-НЕ и оптрон, выход второго токового ключа соединен с первым выводомпьезоэлектрического элемента, второйвывод которого соединен с общей шиной, выход старшего разряда двоичного счетчика соединен со счетным входом счетчика адреса, выход старшегоразряда которого соединен с входомсчетного триггера, выход которогосоединен с входом инвертора и однимиз входов логического элемента И-НЕ,другой вход которого соединен первымвходом первого буферного ключа, авыход - с входом оптрона, выход которого соединен с входом второго буферного ключа.