Генератор импульсов трапецеидальной формы

Ссиез Советскик Соввиааистических РеспубттикК АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛ ЬСЛ Вт ополнительное к евт.(43) Опубликовано 150 3,78, Ь оораротввнний вомнтвтСоната Мннветров СССРно вонам ввоврвтвннйв отнрытнв тену-. ОПИСЯНИЯ " О-:.И,Волоши 71) Заявитель Е 11 ЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТРАПг 10рания ния явля х возмож остей г первый подключ ко втор первыйравляющ Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться ваналоговой вычислительной технике вкачестве эталонного задающего генератора. 8Известен генератор трапецеидального напряжения, содержащий усилительпостоянного тока, диод, стабилитрон,формирующий конденсатор и резисторы 11.Бедостатком описанного генератоявляется низкая точность формировавыходных импульсов.Ближайщим по технической сущностик редлагаемому изобретению является 6генератор импульсов трапецеидальнойформы, содержащий операционные усилители, ключи, конденсаторы и блок уп-равления ключами 12,Однако такой геяератор отличается фограниченными функциональными возможностями, в частности невозможностьюформирования напряжения пилообразнойи треугольной формы.Целью изобрете ется расширение функциональны н енератора.С этой целью в генератор импульсовтрапецеидальной форьы, содержащий операционный усилитель, ключи,конденсаторы б;кторы нр ч.;: ".ВОДОм пеРВОгсвыводы КОт:напряжсннеравлення Включе.- ы:-,О;1-.;.-, -,":диненные первнйточка с Оел нз;лна к первому ко:;яу,:-:реВтОрОГО КЛЮЧ . ПсР Ч ПЮЕ:торого заземчен, и и-:;рвы.;а между пер" ключаемь: , Вы-.;:.: - , - .еключана ксммутнруемые Вывот н .;, , Орс:подано управляющее на-ся=ни=рым ВхОДОм блока управ.генч -:,тюче ь;тРетий и четверты резнсторь токасоединения которы.;:;Одк.ьюч;:рому коммутируемом. Вывод гт;ро,.оключа, н второй конденсатор,:-рВхОд ОперациОн но го усиля - ; =ля то- к "1 ючен к точке соеднненн второго резстора и первого конгенсвтора н к Очкйсоединения четвертогО резнебра . В.срого конденсатора а Выхоп - .:ер-ключаемому Выводу четвертогоКОММУтИРУЕМ;й ВЫВОД К-,ОЗ-.ОГОен к первому Входу - . Второйому Входу бгока :; - .-,з - ;ВЫХОД КотОРОГО ПОДКЛК 1.-:ЕНим Входам первого. третье.;"счетвертого ключей, а второйк управляющему входу второго ключа.Иа Фиг.1 показана электрическаясхема генератора; на Фиг.2 - нременные диаграюж его работы. 5Генератор содержит интегрирующий.операционный усилитель 1; конденсаторы 2 и 3, резисторы 4 и 5 первоговхода интегратора, резисторы б и 7второго входа интегратора, ключи 8"11и логические элементы 12 управленияключами, выхоГы 13 и 14 устройства.управляющие напряжения- 3 (Фиг,2)подаются на соответствующие входы интегратора через ключи 8, 9 и 10. Конденсаторы 2 и 3 поочередно через ключ11 псдсоединяются к выходу операционного усилителя 1. Подсоединенный к нему н этот момент конденсатор через резисторы 4 и 5 или б и 7 интегрируетскоммутированное ключами 8,. 10, 11 одно иэ управляющих напряжений Б -4Отключенный в этот момент конденсаторнаходится в режиме запоминания илихранения напряжения прошлого такта.В точке соединения кояценсатора 2и первого входа логического элемента12 Формируется выходное напряжение Б(Фиг,21, а н точке соединения конденсатора 3 и второго входа логическогоэлемента 12 - ныходное напряжение 06,) 30Логический элемент 12 Фиксирует моменты начала и конца Формирования соответствующих частей выходных импульсов и управляет ключами 8-11.Генератор работает следующим обРазом,В некоторый момент времени при)- 0 (см, Фиг.2), когда ключи 8-11 находятся в положении, изображенномпа Фнг.1, ко входу усилителя 1 с конденсатором 2 обратной связи через резисторы 4 и 5 прикладывается отрицательное управляющее напрлжечие Ю 1 .Напряжение Ц(Фиг,2) на выходе 13начинает линейно увеличиваться от нуля до максимальной величины размахаимпульса + 1) Величина разны ма кмаха импульса определяется порогомсрабатывания логического элемента 12.При достижении выходным напряжениеморога срабатывания логического5элемента последний переключает ключи 8, 10 и 11 в другое положение.Длительяость переднего Фронта трапецеидального импульса(Фиг.2) опреде еляется управляющим напряжением (.Овы макс (,А б ггде Я,( И Д - сопротивления резисторов 4 и 5;С- - емкость кондеясато 6 О Длл формирования одиночных импульсов различных форм после окончания формирования самого импульса на соответствующий вход генератора следующего такта подается либо нулевое управбб ллющее напряжение, либо управляющееяапряжение такого знака, при котором раПри переключении ключа 11 в положение П к выходу операционного усилителя 1 подключается конденсатор 3. Конденсатор 2 в этот момент находится в режиме запоминания напряжения прошлого такта. Отрицательное упранляющее напряжение 1) через резисторы 4 и 5 ныэывает на втором ныходе 14 линейное увеличение напряжения У 6 (Фиг.2) от нуля до максимальной величины + ЮВ, которое также определлется йорогом срабатывания логического элемента 12, При срабатывании логического элемента переключаются ключи 8, 10, 11 в положение, указанное на чертеже, а ключ 9 в другое положение. Длительность плоской части вершины трапецеидального импульсаопределяется управляющим напряжением П Вьа мокс1-2 11 (,+Й,)С.,1)г.где С - емкость конденсатора 3.Теперь конденсатор 3 будет находиться н рэжиме запоминания, а операционный усилитель 1 с конденсатором 2 и резисторами 4 н 5 - в режиме интегрирования управляющего положительного напряжения 1)э . Напряжение на выходе интегратора ). начнет уменьшаться до заполненного + У вь( до нуля, и логический элемент 13 переключит ключи 8, 10, 11 в противоположное положение. Длительность заднего Фронта трапецеидального импульса ).определяется управляющим напряженйем 1)э Ьых макс ( )(.(гэ ц 6 г ггэгде Я к )г. - сопротивление реэистогров б иЗатем аналогично формируется пауза 14 между импульсами. Длительность паузы определяется положительным упранляющим напряжением У г и процесс повторяется.вы макс1: - (Я,+ Я,) с,Как видно из описания работы схемы, каждое управляющее напряжение 0 , И , И э,1),( Формирует только одну определенную составную часть импульса, Каждой составной части импульса соответствует определенный промежуток времени, т.е. определенный такт. Подавая на соответствующие входы генератора управляющие напряжения разной величины и знака, можно формиронать как периодические, так и одиночные импульсы различных форм.Формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 1269/48 ТиРаж 1086 писное Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная выходное напряжение генератора изменяется в противоположную сторону от порогового напряжения,срабатывания логического элемента.Для формирования плоской вершины импульса, либо паузы между импульсами используется запоминающий такт, т.е, такт, при котором конденсатор отключен от интегрирующего усилителя,Для формирования крутого, быстро- нарастающего фронта импульса на соответствующий управляющий вход генератора подается максимальное управляющее напряжение.Для формирования импульсов без плоской вершины, либо без паузы между импульсами (пилоорразной и треугольной формы) используется запоминающий такт, при этом на вход генератора этого такта подается максимальное управляющее напряжениеВ тех случаях, когда величина напряжения разряда запоминающего конденсатора от сопротивления нагрузки и входного сопротивления логического элемента превышает заданную погрешность наклона плоской части вершины импульса, ставятся развязывающие повторители напряжений. Генератор импульсов трапецеидальной формы, содержащий операционный усилитель, ключи, конденсаторы и блок 35 управления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей генератора, в него введены резисторы, причем между переключаемым вь:водом первого ключа,накоммутируемые выводы которого поданоуправляющее напряжение, и первым,входом блока управления вклю чены последовательно соединенные первый и второйрезисторы, точка соединения которыходсоединена к первому коммутируемомувыводу второго ключа, переключаемьй.вывод которого заземлен, и первый конденсатор, а между переключаемым выводом третьего кляча, на коммутируемыевыводы которого подано управляющеенапряжение, и вторым входом блока управления включены третий и четвертыйрезисторы, точка соединения которыхподключена ко второму коммутируемомувыводу второго ключа, и второй конденсатор, при этом вход операционного усилителя подключен к точке соединениявторого резистора и первого конденсатора и к точке соединения четвертогорезистора и второго конденсатора, авыход - к переключаемому выводу четвертого ключа, гервый коммутируемыйвывод которого подключен к первомувходу, а второй - ко второму входублока управления, первый выход кото 1 ого подключен к уцравляюшим входампервого, третьего и четвертого ключейа второй - к управляющему входу второго ключа. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССРУ 365819 у Н 03 К 4/50, 1971,2. Авторское свидетельство ССС 1Р 327717, Н 03 К 1/12, 1969.