Формирователь ступенчатого напряжения

(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 705654, кл. Н 03 К 4/02, 17.03.78, (54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЪ,СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. В 705654, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены два дополнительных ключа, дополнительный сумматор, первая и вторая ВС-цепи, входы которых подключены к выходу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВРВВТВВ источника входного напряжения, а к каждому иэ выходов параллельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи, управляюврюй вход первого из которых соединен с первым выходом тактового генератора, управляющий вход второго дополнительного ключа соединен.с пятьи выходом тактового генератора, первый .вход дополнительного сумматора соединен с выходом первой нс-цепи,. второй входс выходом второй Вс-цепи, .третий, вход, - с выходом запоминающего элемента, четвертый вход - с выходом дополнительного запоминающего элемента.Изобретение относится.к импульсной технике и может быть использовано в Формирующих устройствах.По основному авт.св, Р 705 б 54 известен формирователь ступенчатого напряжения, содержащий входной ключ, 5 вход которого соединен с источником входнсао напряжения, запоминающий элемент и тактовый генератор, первый и второй выходы которого соеди нены соответственно с управляющими 10 входами запоминающего элемента и входного ключа, сумматор, дополнительный запоминающий элемент, первый и второй выходные ключи, входы которых соединены соответственно с выходами запоминающего элемента, выходы подключены к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом входного ключа, а выход сумматора соединен с входом запоминающего элемента и дополцительного запоминающего элемента, причем управляющие входы первого и второго выходных ключей и дополнительного запоминающего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам тактового генератора Г 17.Недостатком известного устройства является ограниченность Функциональных возможностей.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Поставленная цепь достигается тем, что в формирователь ступенчатого на" пряжения, содержащий входной ключ, вход которого соединен с источником 35 входного напряжения, запоминающий элемент и тактовый генератор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами запоминающего элемента 40 и входного ключа, сумматор, дополнительный запоминающий элемент, первый и второй выходные ключи, входы которых соединены соответственно с выходами запоминакщего элемента, вы-,45 ходы подключены к первому входу сумматора, второй вход которого соединен, с выходом входного ключа, а выход сумматора соединен с входом запоминающего элемента и дополнительного за-о поминакщего элемента, причем управляющие входы первого и второго выход-, ных ключей и дополнительного запоминакщего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам тактового генераторавве 5 дены два дополнительных ключа, дополнительный сумматор, первая и вторая Нс-цепи, вхОды которых подключены к выходу источника входного напряже-, ния, а к каждому из выходов парал- Ю дельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи управляющий вход первого иэ которых соединен с первым выходом тактового генератора, управлякщий вход второг у дополнительного ключа соединен с пятым выходом тактового генератора,первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом первой НС-цепи, второй вход.- с выходом второйНС-цепи, третий вход - с выходом запоминающего элемента, четвертый вход -с выходом дополнительного запоминающего элемента.На Фиг 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства; нафиг. 2 - эпюры, пояснякщие работуустройства,Устройство содержит входной ключ1, вход которого соединен с источником 2 входного напряжения, запоминающий элемент 3 и тактовый генератор 4. первый и второй выходы которого соединены соответственно суправйяющими входами запоминающегоэлемента 3 и входного ключа 1, сумматор 5, дополнительный эапоминающий элемент б, первый и второй выходные клкчи 7 и 8, входы которых соединены соответственно с выходами запоминающего элемента, выходы подключены к первому входу сумматора, второй вход. которого соединен с выходом входного ключа, а выход сумматора соедйнен с входом запоминающего элемента и дополнительного запоминакщего элемента, причем управляющие входы первого и второго выходных ключей и дополнительного запоминающего элемента подключены соответственно к третьему, четвертому.и пятому выходам тактового генератора, два дополнительных ключа 9 и 10. дополнительный сумматор11, первая и вторая НС-цепи 12 и 13,входы которых подключены к выходуисточника входного напряжения, а к каждому из выходов параллельно подключены соответственно первый и второй дополнительные ключи. управляющийвход первого из которых соединен спервымвыходом тактового генератора,управляющий вход второго дополнительного ключа соединен с пятым выходом тактового генератора, первый вход дополнительного сумматора соединен с. выходом первой НС-цепи, второй вход - с выходом второй НС-цепи. третий вход - с выходом запоминающего элемента. четвертый вход - с выходом дополнительного запоминакщегоэлемента,Устройство работает следукщим образом.Тактовый генератор 4 Формирует два импульсных напряжения, сдвинутыхиа 180 О (фиг. 2 ми б).Первое напряжение управляет работой ключей 1 и 7 ключа дополнительного запоминающего элемейта 6 и ключа 10 (Фиг, 2 а), а второе напряжение управляет работой ключа 8, ключа запоминающего элемента 3 и клю1058036 5 10 В С 6 С1Вэ)( сф 35 40 45 50 55 ча 9 (Фиг. 26). При положительном импульсе ключи замыкаются, а при отрицательном размыкаются.Сумматор 5 имеет по каждому входу коэффициент передачи равный единице.Конденсаторы перед включением схемы разряжены .При поступлении первого управляющего импульса (интервал времени между точками 14 и 15 на Фиг. 2) замыкаются ключи 1 и 7 и ключ запоминаю-. щего элемента 6. На выходе сумматора 5 устанавливается напряжение О. При этом конденсатор запоминающего элемента 6 заряжается через малое выходное сопротивление сумматора 5до напряжения О. Параметры схема выбоаны .так, чтобы выполнялись соот- ношения где В, - выходное сопротивление сумматора 5;С - емкость запоминакюцего конденсатора в запоминающемэлементе 3 и дополнительномзапоминающем элементе 6,- длительность управляющегоимпульсаВ - входное сопротивление согласующего усилителя запо"минающих элементов.При выполнении неравенства (Х)напряжение, до которого.зарзжается.конденсатор, не зависит от изменения величины его емкости, а при выполнении неравенства (2) напряжениена конденсаторе остается неизменным втечение времени Г, когда ключзапоминающего элемента разомкнут.Таким образом, в течение .первогопериода управляющих импульсов напряжение на выкоде запоминакщего элемента б остается неизменным и равным ц (интервал времени между точками 14-16 на Фиг. 2 В)мП;ри открывании ключа 8 и ключа" запоминающего элемента 3 (интервалвремени между точками 15 и 16 нафиг. 26) ключи 1 и 7,и ключ запоминакщего элемента б запираются. Напряжение равное О с выхода запоминающего элемента б через ключ поступает на вход сумматора 5, конденсатор запоминающего элемента 3 заря 1 жается до напряжения О.Йапряжейие на выходе запоминаквего элемента 3, равное О остается неизменным и. течение интервала времени между точками 15 - 17 (фиг, 2 г).Далее вновь замакаются ключи 1 и 7 и ключ запоминакщего элемента б. При Этом на входе сумматора устанав-. ливается напряжение равное 2 М, так как на каждый вход сумматора черезключи 1 и 7 подается напряжение равное О. Напряжение с выхода сумматоразаписывается запоминающим элементом6, на выходе .согласукицего усилителякоторого устанавливается напряжение 2 О (момент времени - точка 16на Фиг. 2 Ь). При следующем такте этонапряжение вновь переписывается взапоминакщий элемент 3 (момент времени - точка 17 на фиг. 2 а). Далеепроцессы повторяются с периодом 2.В результате этого на выходах запо- ф минающих элементов 3 и б Формируются ступенчатые напряжения, сдвинутые навремя Ф.. Ступенчатые напряжения (Фиг.2 Ьи ъ) .с выходов запоминающих элемеитов 3 и б поступают соответственно на входы дополнительного сумматора 11.При сложении этих напряжений на дополнительном сумааторе 11 Формируется новое ступенчатое напряжение, крутизна которого в два раза . больше, чем крутизна слагаемах напря- .жений (Фиг. 2 д).При периодическом замакании ключей 9 и 10 под действием управляющихимпульсов тактового генератора 4 наконденсаторах НС-цепей 12 и 13 формируются пилообразные напряжения 30 (Фиг.2 и ж ) с амплитудой О,Для йравильной работы схема пара-метры дополнительного сумматора выбраны так, чтобы выполнялись соотношения К Оп = К=.О КЗ.О = К Оф где к ;,.к, - коэффициенты передачисумматора 11 по соответствующим входам;О - ампЛитуда входного на пряжения;- амплитуда напряжения,до которой заряжаются конденсаторы ВС-цепей за время г- .Постоянная времени ВС-цепи выбрана так, чтобы использовался только начальный участок зарядной экспоненты конденсатора и напряжение на выходах цепей было линейно.В этом слуЧае при сующровании ступенчатого напряжения (Фиг, 2 д) с пилообразными напряжениями (Фиг.2 в,и ц ),. поступающими соответственно на входы сумматора 11, получаетсялинейнонарастающее напряжение .(Фиг. 2 д), снимаемое с выхода до"полнительного сумматора 11. Нестабильность выходного напряжения в предлагаемом Формирователе определяется суюирной нестабильностью коэффициентов передачи сумматоров и согласующих усилителей запоминающих элементов.1058036 схемю, обусловленная временной нестабильностью емкости конденсаторов,что позволяет более, чем на порядок повысить временную стабильностьпараметров выходного сигнала формирователя и обеспечить формированиелинейнонарастающего напряаения. б Составитель А. ГорбачевРедактор С, Квятковская Техред И. Иетелева Корректое емчи ак 936, венного комн евгений и отк 35, Раушская гФилиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная,При использовании в предлагаемой схеме формирователя высокоточных резисторов легко достижима суммарная нестабильность коэффициента передачи к концу срока хранения, не превыцаюцая 1. При этом исключена вре менная нестабильность параметров каэ 9599/56 Тир ВНИИПИ Государс по делам иэоб 113035, Иосква, Ж