Управляемый генератор гармонических сигналов

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 21,11.80Государственный комитет по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г, В. Плеханова(54) УПРАВЛЯЕМЪЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВИзобретение относится к области анало. говой вычислительной техники и может быть использовано, в частности, в системах векторного управления, в качестве датчика, а также в измерительной технике в составе б задаощих генераторов.Известен управляемый генератор гармонических сигналов 1, содержащий два интегратора, два блока умножения и стабилизатор амплитуды, включающий вычислитель квадрата модуля, ПИ-регулятор и два блока умножения.Его недостаток - узкий частотный диапазон.Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является управляемый генератор гармоничеаких сигналов 12), содержащий два интегрирующих усилителя, два связанных с ними блока умножения, блок задания начальных условий, выхода ми связанный с соответствующими входами интегрирующих усилителей, и стабилизатор амплитуды, состоящий из вычислителя модуля, ПИ-регулятора, блока деления идвух умножающих блоков. Первый и второй вхо ды стабилизатора амплитуды соедине 1 ны с соответствующими входами вычислителя модуля, выход которого соединен с одним входом ПИ-регулятора,и с первым входом блока деления, второй вход, которого соедин- З 0 нен с выходом ПИ-регулятора, Другой вход ПИ-регулятора соединен с управляющим входом стабилизатора. Выход блока деления подключен к первым .входам умножающих блоков, вторые входы которых соединены с соответствующими входами вычислителя модуля и стабилизатора амплитуды, а выходы умножающих блоков являются выходами стабилизатора.Недостаток устройства состоит в том, что на низких частотах имеет место сильное иокажение синусоидальности выходных сигналов, приводящее к сужению рабочего диапазона частот.Это обусловлено зависимостью коэффициента стабилизирующих обратных связей от частоты, так как качество стабилизации на границах частотного диапазона становится неудовлетворительным из-за отклонезгия указанного коэффициента от оптимального значения.Целью изобретения является улучшение стабилизирующих свойств и уменьшение искажений выходных сигналов на низких частотах.Эта цель достигается тем, что управляемый генератор гармонически сигналов, содержащий два интегрирующих усилителя, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго блоков умножения, а выходы - к соответствующим сигнальным, входам стабилизатора амплитуды, вход уставки которого соединен с первым управляющим входом генератора, вторые входы интегрирующих усилителей подключены к выходам блока задания начальных условий, первые входы блоков умножения соединены с вторым управляющим входом генератора, содержит два суммирующих усилителя, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих блоков умножения, первые входы - к выходам соответствующих интегри,рующих усилителей, а вторые входы - к соответствующим, регулирующим выходам стабилизатора амплитуды.Генератор содержит стабилизатор амплитуды 1, интегрирующие усилители 2, 3, блоки умножения 4, 5, суммирующие усилители 6, 7, блок 8 задания начальных условий.Генератор .работает следующим образом,Управляющий сигнал, подаваемый на вход 9 генератора, определяет коэффициент усиления в контуре и частоту генерируемых колебаний, напряжение, подаваемое на управляющий вход 10 - амплитуду колебаний.Сигналы с выходов усилителей 2 и 3 поступают на входы стабилизатора 1, В результате с выходов стабилизатора на входы суммирующих усилителей 6, 7 поступают сигналы, стабилизации амплитуды. При этом коэффициент обратной связи определяется относительной ошибкой по амплитуде, а знак обратной связи определяется по знаку ошибки амплитуды: если заданная амплитуда больше действительной, обратные связл полоиительные, в противном случае связи отрицательные, а при их равенстве коэффициенты обратных связей равны нулю, После суммирования на усилителях 6, 7 сигналов ошибки и основного сигнала результирующие сигналы подаются на входы блоков 4, 5.Таким образом, блоки умножения 4, 6 определяют коэффициент усиления усилителей 2, 3 и по сигналу ошибки. В результате коэффициент стабилизирующих обратных связей усилителей 2, 3 определяется величиной заданной частоты со.В отличие от прототипа качество переходных процессов стабилизации становится 5 независимым от частоты сигналов, значительно уменьшаются искажения формы колебания на низких частотах, где отношение величин сигналов ошибки на выходе стабилизатора к основному сигналу на входах 1 О усилителей 2, 3 самое большое и равно этому отношению на максимальной частоте, умноженному на диапазон частот. В результате увеличивается частотный диапазон устойчивости качественной работы генера тора.Формула изобретенияУправляемый генератор гармонических 20 сигналов, содержащий два интегрирующихусилителя, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго блоков у 1 иножения, а выходы - к соответствующим сигнальным входам стаби лизатора амплитуды, вход уставки которого соединен с первым управляющим входом генератора, вторые входы интегрирующих усилителей подключены к выходам блока задания, начальных условий, первые входы 30 блоков умножения соединены с вторымуправляюшим входом генератора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения стабилизирующих свойств и уменьшения искажений выходных сигналов на низких 35 частотах, генератор содержит два суммирующих усилителя, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих блоков умножения, первые входы - к выходам соответствующих интегрирующих 40 усилителей, а вторые входы - к соответствующим регулирующим выходам стабилизатора амплитуды,Источники информации, принятые во 45 внимание при экспертизе:1. проектирование и применение операционных усилителей.,Под ред. Дж. Грэма и др. М Мир, 1974, с. 433,2. Авторское свидетельство СССР 50642724, кл. б Об б 726, 1976 (прототип).769563 Составитель Г. Осипов Техред И, Заболотнова Корректор С. Файн Редактор Л. Утехина Тип. Харьк. фил. пред, Патент Заказ 1289/1295 Изд, Мв 484 Тираж 772 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5