Устройство для формирования трапецеидаль-ного напряжения

(1 ) ВИ 492 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09,11.78 (21) 2681618/8-21 51) М. Кл. присоединением заявк Государственный ломит 23) Приоритет43) Опубликовано 07.03,81. Бюллетень 45) Дата опубликования описания 07 СССР о делам изобретен и открытийГ. Г, Гуревич, А. Б, Микоелоциальное конструкторское бюр Института физики АН иЮ,Б,К магнитной твийской 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯТРАПЕЦЕИДАЛЬНОГ ОРМИРОВАН ИЯАПРЯЖЕНИЯ о- й является низкая напряжения тра 30 Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в измерительных генераторах.Известен генератор трапецеидальногонапряжения, содержащий стабилизатор тка с управляющим входом, токозадающирезистор, интегрирующий конденсатор, диод привязки, изолированный источник смещения, диод, дополнительный резистор икоммутирующий диодный мост, причем входом генератор через последовательно соединенные токозадающий резистор и непроводящую диагональ коммутирующего диодного моста подключен к своему выходу ипараллельно соединенным диоду привязкии интегрирующему конденсатору, вторая обкладка которого и анод диода привязки соединены с нулевой шиной, а вторым входом соединен через диод с управляющимвходом стабилизатора тока и с цепочкой,состоящей из последовательно соединенныхизолированного источника смещения и дополнительного резистора, подключенноговторым концом к выходу стабилизатора тока, который через проводящую диагональдиодного моста соединен со своим входом 1,Недостатком генератораточность воспроизведенияпецеидальной формы. Известно устроиство для формирования трапецеидального напряжения, содержащее зарядную емкость с фиксирующими диодами, входной эмиттерный повторитель, между выходом которого и зарядной емкостью включена одна диагональ диодного моста, другая диагональ которого включена между выходами источников токов перезаряда емкости, и регулируемый источник напряжения фиксации, причем входы источников тока перезаряда емкости соединены через усилительные каскады с регулируемым источником напряжения фиксации 2.Недостатком устройства является низкая стабильность амплитуды трапецеидального напряжения при изменении температуры окружающей среды.Целью изобретения является повышение стабильности амплитуды трапецеидального напряжения.Цель достигается тем, что в устройство для формирования трапецеидального напряжения, содержащее конденсатор, одна обкладка которого подключена к общей шине, усилитель напряжения, аналоговые ключи, повторитель напряжения, введены инвертор, два компаратора напряжения, три логических инвертора, элемент 2 И - ИЛИ, причем инверсный вход усилителя60 65 напряжения подключен к входу инвертора и входной шине, а выход через резистор соединен с входом повторителя напряжения, выход которого подключен к прямому входу усилителя напряжения, с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого аналогового ключа, вход которого подключен к входу второго аналогового ключа и выходу инвертора, при этом управляющие входы первого аналогового ключа непосредственно, а второго через логический инвертор подключены к выходу элемента 2 И - ИЛИ, первые два входа которого непосредственно, а вторые через логические инверторы подключены к выходам первого и второго компараторов напряжения, первый вход первого из которых подключен к выходу повторителя напряжения, второй - к выходу второго аналогового ключа, первый вход второго компаратора напряжения соединен с шиной входного напряжения, а второй - с общей шиной.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит усилитель 1 напряжения, резистор 2, конденсатор 3, аналоговые ключи 4, 5, повторитель напряжения 6, инвертор 7, компараторы 8, 9, напряжения логические инверторы 10, 11, 12, элемент 13 2 И - ИЛИ.Устройство работает следующим образом.На вход устройства по шине напряженияпоследовательности прямоугольных импульсов поступают импульсы типа Меандр. В процессе работы устройства аналоговые ключи 4, 5, находятся один в замкнутом, а другой в разомкнутом состоянии, Управление аналоговыми ключами осуществляется элементом 13 2 И - ИЛИ через логические инверторы 10, 11, 12 и компараторы 8, 9 напряжения в зависимости от соотношения значений уровень входных сигналов компараторов напряжения и их полярностей.Когда аналоговый ключ 5 находится вразомкнутом состоянии, начинается заряд конденсатора 3 через усилитель 1 и резистор 2. Напряжение с конденсатора через повторитель 6 напряжения поступает на первый вход компаратора 8 напряжения, на второй вход которого через замкнутые контакты аналогового ключа 5 и инвертор 7 подаются импульсы типа Меандр, Эти же импульсы непосредственно поступают на первый вход компаратора 9, второй вход которого подключен к нулевой шине.Напряжение с выходов компараторов 8 и 9 непосредственно поступает на первые два входа элемента 13 2 И - ИЛИ и через логические инверторы 10 и 11 - на его вторые входы.В момент равенства значений напряжения на входах компаратора, напряжение на его выходе переходит из одного состояния в другое, тогда на выходе элемента 2 И -5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 ИЛИ вырабатывается напряжение команды, которое непосредственно поступает на управляющий вход аналогового ключа 4 и через логический инвертор 12 - на управляющий вход аналогового ключа 5. При этом аналоговый ключ 4 замыкает выход инвертора 7 на конденсатор 3, а аналоговый ключ 5 размыкает выход инвертора 7 от входа компаратора 8. Так как выходное сопротивление инвертора 7 на четыре-пять порядков меньше сопротивления через резистор 2, постоянная времени цепи заряда конденсатора резко уменьшается, что приводит к повторению с этого момента времени проинвертированного значения входного напряжения инвертора 7 на конденсаторе.В момент изменения полярности импульса на входе устройства компаратор 9 изменяет состояние уровня выходного напряжения, при этом вырабатывается напряжение команды на выходе элемента 13 2 И - ИЛИ, по которому аналоговый ключ 4 размыкает выход инвертора 7 от конденсатора 3, аналоговый ключ 5 замыкает выход инвертора 7 на вход компаратора 8. При этом конденсатор 3 начинает разряжаться через резистор 2, усилитель напряжения 1 и входное сопротивление повторителя 6 напряжения.По достижении значения напряжения на входе компаратора 8 с выхода повторителя 6 напряжение до уровня напряжения второго его входа уровень напряжения на его выходе переходит из одного состояния в другое. Далее все процессы коммутации аналоговых ключей 4, 5 повторяются и выходное напряжение устройства имеет форму трапеции с фронтами, крутизна которых определяется постоянной времени цепи заряда и разряда конденсатора 3 и основаниями, повторяющими форму входного напряжения.Устройство позволяет повысить точность воспроизведения трапецеидального напряжения и стабильность его амплитуды, это объясняется возможностью использования в устройстве прецизионных и стабильных элементов; компараторов, аналоговых ключей и создания устойчивых режимов заряда и разряда конденсатора при формировании крутизны и оснований трапецеидального напряжения, создаваемых элементами дискретной техники, Нестабильность амплитуды может быть уменьшена до 0,1формула изобретения Устройство для формирования трапецеидального напряжения, содержащее конденсатор, одна обкладка которого подключена к общей шине, усилитель напряжения, аналоговые ключи, повторитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды трапеце811492 но, а вторые через логические инверторй подключены к выходу первого и второго компараторов напряжения, первый вход первого из которых подключен к выходу 5 повторителя напряжения, второй - к выходу второго аналогового ключа, первый вход второго компаратора напряжения соединен с шиной входного напряжения, а второй - с общей шиной,10 СССР 1. Авторское свидетельство15480181, кл. Н 03 К 4/06, 1974. 2. Авторское свидетельство414719, кл. Н 03 К 4/06, 1972. СССР ставитель Р. Нижемет Техред И, Пенчко едактор Т. Юрченков Заказ 520/10 Изд.247ИПО Поиск Государственного комитета113035, Москва, Ж,Тираж 988СССР по делам изобрет Раушская наб., д. 4/5 Подписноей и открытий Типогра пр. Сапунова,идального напряжения, в него введены инвертор, два компаратора напряжения, три логических инвертора и элемент 2 И - ИЛИ, причем инверсный вход усилителя напряжения подключен к входу инвертора и входной шине, а выход через резистор соединен с входом повторителя напряжения, выход которого подключен к прямому входу усилителя напряжения, с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого аналогового ключа, вход которого подключен к входу второго аналогового ключа и выходу инвертора, при этом управляющие входы . первого аналогового ключа непосредственно, а второго через логический инвертор подключены к выходу элемента 2 И - ИЛИ, первые два входа которого непосредственИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе