Генератор синусоидальных колебаний

рО П И С А Н И Е 395959ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскиСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 18 Ч.1970 ( 1440192/26-9) М, Кл. Н ОЗЬ 5/26 присоединением заявкисударстаенный комите Соаета Министров СССР по делам изооретений н открытийПриоритет бликовано 28.Ч 11.1973. Бюллетень1.373.42 (08 Дата опубликования описания 7.1.1974 вторзобретьни. П. Рахмано Заявитель ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНЪХ КОЛЕБАНИЙ К= -Тгде К торый отиво- азцые Изобретение относится к устройствам электронной автоматики и может быть использовано в системах автоматического частотного анализа, работающих в спектре низких и инфра- низких частот. 5Известен генератор синусоидальных колебаний, содержащий широкополосный усилитель с фазосдвигающей Г-образной КС-цепочкой обратной связи и соединенный с ней инвертор. Последовательная ветвь КС-цепочки состоит 10 из последовательно соединенных конденсатора и резистора,Недостатком известного генератора является сравнительно узкий динамический диапазон, обусловленный кривизной характеристики 15 нелинейного элемента, который проявляется в нелинейных искажениях. генерируемого сигнала и накладывает ограничения на диапазон перекрытия.Для осуществления плавного и малоинер ционного управления частотой автогенератора в предлагаемом генераторе последовательно с резистором последовательной цепи фазосдвигающей цепочки включен дополнительный резистор, являющийся диагональю диод но-мостовой схемы, во вторую диагональ которой через инвертор включен источник управляющего напряжения. При этом каждый выход инвертора подключен к соответствующим вершинам моста через последовательно 30 соединенные диод и резистор, а все диоды устройства включены согласно относительно выходов цнвертора.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого генератора.Он содержит инвертор 1, обеспечивающий балацсцый режим работы диодно-мостовой схемы, фазирующий ЙС-четырехполюсник, включающий конденсаторы 2 и 3, резисторы 4 - 8 и диоды 9 - И, который совмещен с диодно-мостовой схемой, обеспечивающей два дискретных состояния КС-четырехполюсццка в зависимости от полярности импульсов, поступающих с выходов ицвертора и открывающих или закрывающих диоды, усилитель 15, обеспечивающий условия колебательного процесса (баланс амплитуды и фазы).Сигнал последовательности импульсов с информацией управления, выраженной коэффициентом заполнения К- коэффициент заполнения последовательности импульсов:Т - период цх следования;11 - длительность импульса,поступает ца вход ицвертора 1, ко еобразует входной сигнал в два пр зных. С выходов инвертора протцвоф395959 сигналы через диоды 9 - 10 и резисторы 5, 6 воздействуют на биполярный диодный ключ, образованный диодами 11 - 14. Противофазность напряжений импульсов на выходе инвертора и симметричность схемы ключа обеспечивают балансный режим ключа по сигналу управления в точках его входа (общая точка включения резистора 4 и диодов 11, 12) и выхода (точка соединенная с усилителем), что соответствует подавлению напряжения управляющих импульсов в этих точках.При поступлении импульса заполнения, равного по длительности 1 ь на вход инвертора выходные напряжения инвертора соответствуют напряжению включения всех диодов в прямом направлении, что соответствует КС-четырехполюснику, поскольку он включен между выходом усилителя и его входом. Устройство генерирует частоту жь которая может быть вычислена по формулеа, = (если 1Й)ИС а=К1йС где Я - сопротивление резистора 4;С - емкость каждого из конденсаторов 2и 3;Г - сопротивление каждого из резисторов 7 и 8.Паузе импульсной последовательности по длительности, равной Т - 1 ь соответствуют выходные напряжения инвертора, определяющие напряжение закрытого состояния диодов 9 - 14.Сопротивления этих диодов в открытом состоянии бесконечно малы, а в закрытом - бесконечно велики.В этом случае устройство генерирует частоту в 2, которая может быть вычислена по форму- ле 25 30 35 40 Таким образом, за полный период импульсной последовательности угловое приращение функции генерируемого напряжения тут будет равно сумме углового приращения за время импульса наполнения у, и углового приращения за время паузы %т - ,11, + 2(Т - ,) 45 50 55 60 а, = (если 1 1) ЯС Поскольку последовательность импульсов непрерывна и высокочастотна, т. е,ТЮгенератор вырабатывает ступенчатое напряжение со средним значением, равным синусои 1 альному напряжению с частотой жа = К - +(1 - К) Ступенчатость напряжения генератора определяется спецификой его работы, причем амплитуда ступенек убывает с ростом частоты 5 10 15 20последовательности импульсов и в ряде случаев не составляет помехи, так как частотный спектр ступенек находится в области спектра управляющей последовательности импульсов и, следовательно, может находиться за пределами полосы пропускания нагрузки генератора, если частота следования импульсов достаточно велика.В том случае, когда требуется гладкая кривая, целесообразно использование фильтра, обеспечивающего подавление составляющих спектра управляющей последовательности, включаемого между выходом генератора и нагрузкой,Если сопротивления диодов И и 14, равные Й, очень велики, что соответствует частоте, близкой к нулю, второе слагаемое из выражения частоты а обращается в нуль и формула приобретает вид Этот вариант представляет особый интерес, так как частота в данном случае линейно зависит от коэффициента заполнения импульсной последовательности и при этом обеспечивается максимально возможное изменение частоты генератора, целиком определяемое только диапазоном изменения коэффициента заполнения управляющей последовательности импульсов,Таким образом, частота генератора, в ЙС- четырехполюсник которого введены ключи, дискретно изменяющие величины сопротивлений четырехполюсника, зависит от коэффициента заполнения импульсной последовательности, определяющей состояние ключей,Предмет изобретения Генератор синусоидальных колебаний, содержащий широкополосный усилитель с фазосдвигающей Г-образной КС-цепочкой обратной связи, последовательная ветвь которой состоит из последовательно соединенных конденсатора и резистора, а параллельная ветвь - из параллельно соединенных конденсатора и резистора, и соединенный с упомянутой цепочкой инвертор, отличающийся тем, что, с целью осуществления плавного и мало- инерционного управления частотой автогенератора, последовательно с резистором последовательной ветви фазосдвигающей цепочки включен дополнительный резистор, являющийся диагональю диодно-мостовой схемы, во вторую диагональ которой через инвертор с симметричным выходом подключен источник управляющего напряжения, при этом каждый выход инвертора подключен к соответствующим вершинам моста через последовательно соединенные диод и резистор, а все упомянутые диоды устройства включены согласно относительно выходов инвертора.395959 Составитель Э. Гилинская Техред 3. Тараненко Редактор Н. Джарагеттн Корректор Е. Хмелева Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 3605/1 Изд.919 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5