Функциональный генератор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) Ч. Кл." Н 03 К 3,017 Государственный комитет Опубликовано 15.12.80, Ьюллетень46Дата опубликования описания 22.12.80по делам изооретений н открытий(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников АН Литовской ССР(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЪИ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах перемножения времяимпульсного типа.Известны генераторы прямоугольных импульсов, содержащие времязадаюшую КЯ- цепь, имеют постоянный, зависящий только от параметров схемы, коэффициент заполнения 1 .Недостатком этого генератора является нестабильность коэффициента заполнения.Известен генератор импульсов, содер жаший дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор с общим выводом и через резистор обратной связи - с его выходом, а неинвертируюший вход соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между выходом дифференциального усилителя и общим выводом 12. Существенными недостатками известного генератора являются температурная нестабильность коэффициента заполнения и значительная нелинейность его зависимости от управляющего напряжения, обусловленная нелинейностью вольтамперных характеристик диодных цепочек.Цель изобретения - стабилизация коэффициента заполнения и линеаризация его зависимости от управляющего напряжения.Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через концентратор с общим выводом, а неинвертирующий вход соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между выходом дифференциаль ного усилителя и общим выводом, введены полевой транзистор, сток и исток которого соединены с выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а также цепь управления, содержащая фазоинверсный каскад, два КЯ-фильтра, коммутатор, усилитель и резистор, причем два выхода фазоинверсного каскада через К 8-фильтры соединены с двумя входами коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход коммутатора через усилитель подключен к затвору полевого транзистора и через резистор - к источнику постоянного напряжения.ы н Формула изобретения зз 40 4 о 5 На чертеже представлена схема предлагаемого генератора.Генератор содержит дифференциальный усилитель 1, неинвертируюший вход которого соединен со средней точкой резистивного делителя 2, 3 напряжения, включенного между выходом дифференциального усилителя и общим выводом, конденсатор 4, подключенный между инвертирующим входом дифференциального усилителя и общим выводом, полевой транзистор 5, стоком подключенный к выходу дифференциального усилителя, а истоком - к его инвертирующему входу, фазоинверсный каскад 6, два выхода которого через К 5-фильтры 7, 9 и 8, 10 подключены соответственно к двум входам коммутатора 11, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход ком мутатора через резистор 12 подключен к источнику постоянного напряжения и через усилитель 13 - к затвору полевого транзистора.Предлагаемый генератор работает как мультивибратор, в котором времязадающую цепь образуют разрядный конденсатор 4 и канал полевого транзистора 5. Выходными импульсами генератора управляется коммутатор 11, который через резистор 12 поочередно подключает конденсаторы 9 и 10 к источнику постоянного напряжения. Во время действия положительного импульса Т (ключ замкнут на конденсаторе 9) конденсатор 9 заряжается от источника положительного напряжения через резистор 12, а за время полного периода Т = Т + Т он разряжается через резистор 7, В равновесном состоянии заряд конденсатора 9 за период равен его разряду за период, при этом на конденсаторе устанавливается некоторое постоянное напряжение е. Поэтому справедливо равенство" -сопротивление резистора 12, г -сопротивление резисторов 7 и 8.Процесс заряда и разряда конденсатора 10 аналогичен, но управляющее напряжение Ь р, поступающее на вход фильтра 8, 10 от второго выхода фазоинверсного каскада 6, имеет противоположный знак. Поэтому0 ф е е+тр Оогде е-напряжение на конденсаторе 10.В рабочем режиме значения напряжений С и е автоматически устанавливаются равными, так как появление разности напряжений на конденсаторах 9 и 10 обуславливает появление на входе усилителя 13 последовательности прямоугольных импульсов с амплитудами е - Р, которые действуют как сигнал рассогласования, т, е. эти импульсы посредством усилителя 13 управляют сопротивлением канала полевого транзистора 5, изменяя временные параметры генерируемых импульсов и тем самым режимы перезарядки конденсаторов 9 и 10 до тех пор, пока не достигнется равенство е =егС учетом этого факта из первых двух уравнений, после их сложения, следуетоте:е= - ,в. а после вычитания этих уравнений и с учетом последнего выражения нетрудно получить Проведенный анализ показывает, что коэффициент заполнения зависит от управляющего напряжения Ьпо строго пропорциональному закону. Кроме этого, в предлагаемой конструкции обеспечивается высокая стабильность коэффициента заполнения, так как влияние температурных и других дестабилизирующих факторов устраняется благодаря действию отрицательной обратной связи по коэффициенту заполнения.Частота колебаний генератора может управляться путем изменения напряжения источника питания Уо. Поэтому устройство может быть использовано и как преобразователь напряжение-частота, что расширяет его функциональные возможности. Функциональный генератор, содержащий дифференциальный усилитель, инвертируюший вход которого через конденсатор соединен с общим выводом, а неинвертирующий вход соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между выходом дифференциального усилителя и общим выводом, отличающийся тем, что, с целью стабилизации коэффициента заполнения и линеаризации его зависимости от управляющего напряжения, введены полевой транзистор, фазоинверсный каскад, два КЯ-фильтра, электронный коммутатор, резистор и усилитель, причем два выхода фазоинверсного каскада через КЬ-фильтры подключены к двум входам коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход коммутатора через резистор соединен с источником постоянного напряжения и через усилитель - с затвором полевого транзистора, сток и исток которого подключены к выходу и инвертируюшему входу дифференциального усилителя соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители. Мир, 1978, с. 222,2. Авторское свидетельство СССР429506, кл. Н 03 К 1/18, 11.10.72.Составитель А. Тимофеев Редактор М. Ткач Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик Заказ 8376/68 Тираж 995 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4