Формирователь переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 3(59 Н 03 К 4/О 03 В САНИЕ ИЗОБРЕТ У я изм ких ча 87 ьство ССС0; 1970. МЕННОН ратор оторог импуль токов а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИСТЕЛ(56) 1, Смеляков В.В. Цифроврительн ая аппаратура и нфрани зтот. М., фЭнергияф, 1975,(54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ, содержащий генетактовых импульсов, выход ксоединен с распределителемблок источников взвешенныхусилитель и ЙС-фильтр, о т л и чю щ и й с я . тем, что, с цельюйовышения точности формирования премейного напряжения, в него введны преобразователь период-код,блок переключателей и резистор., арезистивная часть йС-фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление, причем управляющие входы блока переключателей соединеныс выходами распределителя импульсов,сигнальные входы сеединены с выходами блока источников взвешенныхтоков, первые входы объединены снеинвертирующим входом усилителяи первым выводом резистора, второйвывод которого подключен к.шине питания, а вторые выходы блока переключателей подключены к общей шине,при зтом выход усилителя соединенс входом преобразователя кодсопротивление %С-фильтра, управляю- Ещие входы которого соединены черезпреобразователь п(риод-код с выходомтактового генератора, а выход черезконденсатор %С-фильтра соединен собщей шиной и является выходом устройства.,инфранизких и звуковых частотИзвестно устройство для Формирования переменного напряжения, содержащее 1 последовательно соединенные кварцевый генератор, делитель,частотыр дискретный Фазовращатель,первый реверсивньтй счетчики линей.ный преобразователь код-аналог,распределитель программированныхимпульсов, включенный между диск- . 15ретным фазовращателем и реверсивным счетчиком, состоящий из двухделителей частоты с переменнымкоэФФициентом деления и второгореверсивного счетчика, соединенного 2 Очерез дешифраторную матрицу с управ-ляемыми вентилями делителей 1),Недостатком известного устройстваявляется наличие линейно-ступенчатого характера аппроксимации и возникй 25ющие при этом нелинейные искажениявоспроизводимого переменного напряжения. Известно устройство для форми,рования переменного напряжения, соЗО держащее генератор тактовых импуль-. сов, реверсивный регистр на тригге . рах с Фиксирующими диодами,источник стабильного напряжения, схему управления и Формирования сдвигаю щнх импульсов, весовые сопротивлейия,. . усилитель постоянного тока, цсточник постоянного компенсирующего напряжения и фильтр 2.Недостатком известного устройст О ва является малая точность формирова ния переменного напряжения при непрерывном изменении его частоты изэа завала амплитудно-частотной характеристики %с-фильтрав результа 45 те чего при изменении частоты так-. товых импульсов меняется амплитуда выходного напряжения.Цель изобретения -. повышение точности Формирования переменного напре жения при непрерывном изменении его50частоты.Поставленная цель достигаетсятем, что в Формирователь переменного напряжения, содержащий генератортактовых импульсов, выход которопо 55 соединен с распределителем импульсов, блок источников взвешенных токов, усилитель и ЙС-Фильтр, введены преобразователь период-код,блок переключателей и реэистр, а резистивбО ная часть КС-фильтра выполнена в виде преобразователя код-сопротивление, причем управляющие входы.блока переключателей соединены с вы.ходами распределителя импульсов, 65 сигнальные входы соединены с выходами. блока источников взвешенных токов, первые выходы объединены и соединены с неинвертирующим входом усилителя и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине питания, а вторые выходы бло ка переключателей подключены к общей шинепри этом выход усилителя соединей с входом преобразователя код-сопротивление ЙС-фильтра, управляющие входы которого соединены через преобразователь период-код с выходом тактового генератора, а выход через конденсатор 1 С-Фильтра соЕдинен с. общей шиной и является выходом устройстваВ устройстве Осуществляется непрерывная перестройка постоянной времени ЙС-Фильтра, сглаживающего ступенчатую аппроксимацию переменнэ го напряжения,.причем перестройка производится на каждый, такт задающе го. генератора, тактовых импульсов, благодаря чему существенно повышает ся точность воспроизведения переменного напряжения, а именно остаетсянеизменной его амплитуда при изменениях частоты .генератора тактовых импульсов..На фиг.1 привЕдена структурная схема устройства; иа.фиг.2 - времен-, ные диаграммы, поясняющие работу устройства.Формирователь. переменного напряжения содержитгвнератор 1 тактовых импульсов, распрбйеиитель 2. ИМПУЛЬСОВ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДО- вательностей напряженийединичного и: нулевого уровней, преобразователь 3 период-код, управляемый блок.4 переключателей, блок 5 источников взвешенных токов, резистор б,:шину 7 питания, усилитель 8., кс-фильтр 9; состоящий иэ преобразователя код-сопротивление 10 . и конденсатора 11.Выход аенераторатактовых ймпулЬсов 1 соединен с входами распределителя импульсов 2 и нреоб разователя 3 период-код. УправляюЩИЕ ВХОДЮ. блока 4 перекщочателей соединены с выходами распределителя импульсов. 2, их сйгнальные ВхОды соединены с выходами блока 5 источни- КОВ ВЭВЕШЕННЫХРКОВ, ПЕРВЫЕ ВЫХОДЫ соединены с первым выводом резистора.6. и неииВЕртирурцйМ вХОДоМ усклятЕЛя 8., а вторые выходы.соединены с об- ЩЕй Шниой. ВтОРОй ВЫВОД рЕэистОРа 6 подккочен к шине 7 питания. Выход усилителя 8 соединен с входом преобразователя 1 О код-сопротивление, управляющие входы которого подключены к выходам преобразователя,3 период-код,. а выход соединеи через конденсатор 11 с общей шиной и является выходом устройства.Распределитель 2 импульсов может быть выполнен, например на основе сдвигающего регистра с обратной связью, Преобразователь .3 периодкод и преобразователь 10 код-сопро тивление выполнены таким образом,5 что суммарное сопротивление резистивной части фильтра пропорционально величине периода тактовых импульсов.Устройство работает следующим образ:ом.Генератор 1 тактовых импульсов .вырабатывает периодическую последовательность импульсов (Фиг.2 а), которая поступает на распределитель импульсов 2. Последний формирует 15 .серию периодических последовательностей, показанных на Фиг. 2 б, . каждая иэ которых поступает на управ" ляющий вход соответствующего разряда . блокапереключателей 4. При этом происходит коммутация по требуемо" му закону взвешенных токов, Формируе мых блоком 5 источников взвешенных токов, и на резисторе. 6 образуется ступенчатая аппроксимация переменного напряжения (Фиг,2 в), которая усиливается усилителем 8, играющим также роль согласующего элемента. Далее ступенчатая аппроксимация переменного напряжения поступает на КС-Фильтр 9, состоящий из преобразователя 1 д код-сопротивление и конденсатора 11. Постоянная времени этого фильтра перестраивается при изменении частоты генератора 1 тактовых импульсов, так как преобра. зователь 3 период-код выдает управ ляющий код после кажцого периода тактовых импульсов, В результате на выходе устройства формируется переменное напряжение (фиг,2 д), имею 1 щее малый коэффициент нелинейных искажений.Амплитуды воспроизводимого напряжения и ближайших гармоник для всего диапазона частот определяют иэ вы- . 45 ражения, соответствующего передаточ. - ной характеристике Г-образного КС-фильтра-/сфгде Ов - максимальная амплитуда апроксимации или максимальная разность между ближай:.шими ступеньками аппроксимации; 55б" период аппроксимации Тилипериод тактовой. частОты ТЧ,соответственно связанныесоот ношением То =9 Ттч Р - число импульсов тактовойчастоты за период аппроксимаций;Гф - постоянная времени фильтрации из интервалаТф р)тчВ известных устройствах перестройка Фильтра осуществляется только в дискретных точках диапазона частот. При непрерывном изменении частоты в пределах выбранных точек, разнесенных одна от другой по частоте, наблюдается погрешность воспроизведения переменного напряжения ЬОц (Ос в относительных величийах, определяе мая из выражения./частоты в фиксиров анных, ближайших точках из диапазона частот.При установке любой частоты в пррделах частотного диапазона воспроиз- . ведения переменного напряжения автоматическая перестройка постоянной фильтрации но сравнению с перестройкой фильтра в дискретных точках диапазона для приведенных примеров повышает точность воспроизведения переменного напряжения, определяемую из соотношения("-:-)- о Ффгде индексК относится к автоматической перестройке постоянной фильтрации.Таким образом, по сравнению с известными устройствами, данное техническое решение за счет автоматической перестройки постоянной фильтрации позволяет стабилизировать амплитуду выходного напряжения при непрерывном изменении тактовой частоты и тем самым повысить точность воапройзведения переменного (в частном случае синусоидального) напряже-, ния минимум на два порядка.ВНИИПИ Росу по делам13035, Москва раж 936енного комитетаетений и открытиРаушская наб.