Формирователь напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк автоскому свидетельству Союз Советски кСоцнапнстнческниРеспублнк 741413(23)Приоритет Опубликовано 15,06.80, Ьеллетень ЛЪ 22Дата опубликования описании 16,06.80 во делам нэобретеиий н отнрнтнй(72) Авторы изобретения Особое конструкторское бюро технической кибернетикиЛенинградского политехнического института им, М, И. Калинина(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к радиотехнике,Известен цифровой генератор тока, содержащий генератор напряжения заданной формы, преобразователь напряжениекод, цифровые запоминающие элементы.5преобразователь код-напряжения Я,Недостатком устройства является низкая точность воспроизведения заданногоспектра сигнала,10Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является формирователь напряжения, содержащий блок управления, элемент сравнения, входом подключенный к выходу генератора пилообразного напряжения, своим входом объединенным со входом генератора наптэяжения заданной формы, фильтр нижних частот, первый одновибратор 21Недостатком устройства является недостаточно высокая точность воспроизведения заданной формы сигнала,Цель изобретения - устранение указанного недостатка. Поставленная цель достигается тем, что в известный формирователь напряжею ния, содержащий блок управления, элеченг сравнения, вхоаом .подключенный к выходу генератора пилообразного напряжения, вход которого объединен со входом генератора напряжения заданиой формы, фильтр нижних частог, первый одно- вибратор, введены счетчик импульсов, преобразователь коа-напряжение, первый, второй элементы памяти, второй, третий, четвертый одновибраторы, прячем входы первого и второго оановибраторов объединены и подключены к выходу блока управления, а через счетчик импульсов ко входу преобразователя коа-напряжение, выход которого подключен ко вх ду элемента сравнения, выход которого соединен входом третьего оановибратора, запрещающий вход которого подключен к выходу первого одновибратора, а выхоак утвэавляющему входу жрвого элемента памяти, выход второго одно вибратора соединен со входом четвертого одновибратора, выход кэ5 10 15 20 3 74торого подключен к управляющему входувторого элемента памяти, выход которогоподключен ко входу фильтра нижних частот, а вход через первый элемент памятик выходу генератора напряжения заданной формы,На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит блок 1 упоавления, элемент 2 сравнения, генератор 3пилообразного напряжения, генератор 4напряжения заданной формы, фильтр 5нижних частот, первый, второй, третий,четвертый одновибраторы 6-9 счетчик10 импульсов, преобразователь 11 коднапряжение, первый, второй элементы12 и:13 памяти,Устройство работает следующим образом,Генератор 3 вырабатывает периодическое пилообразное напряжение с фиксированным периодом повторения, Блок 1 управления вырабатывает последовательность импульсов с медленно изменяемымпо заданному закону периодом повторения, Счетчик 10 пересчитывает эти импульсы, периодически переполняясь, Кодномера очередного импульса, вырабатываемый счетчиком 10, преобразуетсяпреобразователем 11 в соответствующийуровень аналогового напряжения, В результате на выходе преобразователя 11образуется ступенчатое напряжение с постоянным числом ступенек и медленно изменяющимся периодом повторения, В моменты пересечения пологой части.пилообразного и ступенчатого напряжений навыходе элемента 2 сравнения образуютсяположительные перепады напряжения логического сигнала, запускающие одновибратор 8, и он вырабатывает короткие записывающие импульсы напряжения, которые на время своего действия переключают элемент 12 памяти из режима хранения напряжения в режим записи напряжения. Во время записи элемент 12 запоминает и затем хранит до следующегозаписывающего импульса мгновенные значения напряжения на генераторе 4, Генератор 4 вырабатывает периодическое напряжение, имеющее заданную форму, точно равным периоду повторения пилообразного напряжения,Поскольку записывающие импульсы с течением времени равномерно сдвигаются пр фазе относительно пилообразного напряжения, то в элементе 12 запоминается последовательный ряд мгновенных зна 25 30 35 40 45 50 55 чений выходного напряжения генератора4, считанный на протяжении его периодачерез равные его части, Но выходное напрякение элемента 12 непригодно дляформирования выходного напряжения устройства, так как длительности его ступенек, вследствие несинхронности генератора блока 1 управления и генератора 3,не равны периоду повторения импульсовблока 1 управления. Для их выравнивания напряжение с выхода элемента 12памяти переписывается в элемент 13памяти при помощи коротких переписывающих импульсов напряжения, вырабатываемых одновибратором 9 с частотой гене-.ратора блока 1 управления, Одновибратор 9 запускается задним фронтом выходного импульса напряжения одновибратора 7, Так обеспечивается небольшаязадержка переписывающих импульсов относительно импульсов генератора блока 2управления,Таким образом, в элементе 13 памяти последовательно друг за другом, на интервалы времени между импульсами блока 1 управления, запоминается ряд мгновенных значений выходного напряжения заданной формы генератора 4, фильтр 5 нижних частот пропускает на выход устройства частоты ниже частоты повторения импульсов генератора блока 2 управления устройства, На выходе устройства выделяется напряжение, период повторения которого равен периоду повторения ступенчатого напряжения на выходе преобразователя 11, а форма - при выполнении оговоренных ниже условий - точно соответствует форме напрякения заданной формы на выходе генератора 4, но обращено во времени. Обращение периодического сигнала во времени не изменяет его спектр. Период повторения ступенчатого напряжения на выходе преобразователя 11 определяется частотой повторения импульсов гене- . ратора блока 2 управления и емкостью счетчика 10, Одновибраторы 6 и 7 исключают возможность существенных, искажений выходного напряжения устройства, обусловленных несинхронностью генераторов блока 2 и генератора 3, В отсутствие одновибраторов 6 и 7 некоторые записывающие импульсы одновиб-. ратора 8 могут полностью или частично совпадать во времени с переписывающими импульсами одновибратора 9, что приводит к искажению сигналовпереписываемых в элемент 13.7414 Каждый импульс напряжения запускает одновибраторы 6 и 7,Одновибратор 7 вырабатывает задерживающий импульс напряжения длительностью, Он задним фронтом запускает одновибрвтор 9, который вырабатывает переписывающий им-. пульс напряжения длительностью С , Одновибратор 6 вырабатывает запрещающий импульс напряжения длительностьют )С +Ч; который на время своегоЗ одействия запрещает запуск одновибратора 8 и обеспечивает неизменность напряжения на выходе элемента 12, при перезаписи его в элемент 23, Задерживающий одновибратор 7 исключает воз можность совпадения во времени записыююшего и переписывающего импульсов, даже если записывающий одновибратор 8 запущен элементом 2 сравнения непосредственно перед началом запрещающего им О пульса, Для этого необходимо обеспечить выполнение неравенства г,)С где:9длительность записывающего импульса,1 О Таким образом, на выходе устройства формируется периодическое напр яже ние, 35 частота повторения которого соответствует значению частоты повторения импульсов генератора блока 2 управления, а форма соответствует форме заданной напряжению генератора 4. 40 Для того, чтобы обеспечить, по край , ней мере, один записывающий импульс на каждый уровень ступенчатого напряжения, необходимо чтобы период повторения импульсов генератора блока 1 управления был больше суммы длительностей периода ЗО пилообразного напряжения и запрещающего импульса Гэопрещ. 13 бфор мула изобретенияформирователь напряжения, содержащийблок управления элемент сравнения, входомподключенный к выходу генератора пилообразного напряжения, вход которого объединен со входом генератора напряжениязаданной формы, фильтр нижних частот,первый одновибратор, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что, с целью увеличенияточности воспроизведения заданной формысигнала, в него введены счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, первый, второй элементы памяти, второй,третий, четвертый одновибраторы, причемвходы первого и второго одновибраторовобъединены и подключены к выходу блокауправления, а через счетчик импульсов -ко входу преобразователя код-напряжение,выход которого подключен ко входу элемента сравнения, выход которого соединен с входом третьего одновибратора, запрещающий вход которого подключен квыходу первого одновибрвтора, а выход - к управляющему входу первого элемента памяти, выход второго одновибраторв соединен со входом четвертого одновибратора, выход которого подключен куправляющему входу второго элемента памяти, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, а вход черезпервый элемент памяти к выходу генератора напряжения заданной формы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 3,894.463,кл. 84-1,01, 15.07,75,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Мо 2554309,кл, Н 03 В 25/00, 12.12.77 (прототип),