Формирователь напряжения прямоугольной формы

(21 (22 втоматизир я и радиоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Томский институт а ованных систем управлениэлектроники(56) 1. Смолов В.В. Ааналоговые вычислительные машины, М Высшая школа, 1972, с. 339, рис.7-28.2. Авторское свидетельство СССР 9 587610, кл. Н 03 К 5/01, 26.04.1976 (прототип).(54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ, содержащий ис точник входного сигнала, выход кото рого соединен с первыми входами пер вого и второго блоков запоминания экстремальных значений, переключатель, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом источника входного сигнала, первый и второй сигнальные выходы переключателя соединены соответственно с выходами первого и второго блоков запоминания экстремальных значений, а выход переключателя соединен с выходной шиной устройства, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, второй вход первого блока запоминания экстремальных значений соединен с выходом второго блока запоминания экстремальных значений, второй вход которого соединен с выходом первого э блока запоминания экстремальных значений.где Т - период колебаний входногосигнала. 45Чтобы уменьшить погрешность в соответствии амплитуд входного и выходного сигналов, длительность импульса блока сброса экстремальных значений должна быть в п раз меньше полупериода входного сигнала(2)Р ЬС другой стороны, длительность импульса блока сброса экстремальных значений должна быть достаточной для перезарядки накопителей первого и второго блоков запоминания экстремальных значений, т, е. нене больше чем время запаздывания (Время входного сигнала), определяемого параметрами схем запоминанияс"Б = 8 ап=где - а0 - мплитуда напряжения вход 65ного сигнала;(3) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, нри преобразовании аналоговых сигналов в напряжения прямоугольной формы.Известен Формирователь напряжения прямоугольной формы, содержащий источник входного сигнала и переключатель, выход которого соединен с выходной шиной устройства (1)Недостатком устрОйства является 10 ограниченность функциональных возможностей.Наиболее близким техническим решением к изобретению является Форми.". рователь напряжения прямоугольной формы, содержащий источник входного сигнала основной выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков запоминания экстре" мальных значений, переключатель, выход которого соединен с выходом Фор:мйрователя, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом источника входного сигнала, первый и второй сигнальные выходы переклю 25 чателя соединены соответственно с выходами первого и второго блока запоминания экстремальных значений, выход переключателя соединен с шиной выхода устройства, а управляющий вход - с входом блока сброса ЭкстРе мальных значений, выходы которого соединены с выходами блоков запоминания экстремальных значений (2).Недостатком устройства является то, что на полосу пропускания рабо чих частот существенное влияние оказывает длительность импульса блока сброса экетремальных значений.Длительность импульса блока сброса экстремальных значений Формируется от входного сиинала с частотойЕ - т(4)Тогда полоса пропускания прототипаопределяется по формуле--- = - ф рЯ13 маОНав= т Ь МС д(5)Таким образом, полоса пропусканиявходного сигнала в 2 и раза меньшеполосы пропускания блоков запоминания экстремальных значений.Пель изобретения - расширениедиапазона рабочих частот.Поставленная цель достигаетсятем, что в Формирователе напряженияпрямоугольной формы, содержащемисточник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входамипервого и второго блоков запоминанияэкстремальных значений, переключатель, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом источника входного сигнала, первыйи второй сигнальные выходы переклю-чателя соединена соответственно свыходами первого и второго блоковзапоминания экстремальных значений,а выход переключателя соединен с выходной шиной устройства, второй входпервого блока запоминания экстремальных значений соединен с выходом второго блока запоминания экстремальныхзначений, второй вход которого соединен с выходом первого блока запоминания экстремальных значений,На Фиг,1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства; на,Фиг. 2 - эпюры, поясняющие работусхемы.Устройство содержит источник 1 входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков 2, 3 запоминания экстремальных значений, переключатель 4, управляющий вход которого соединен с дополнительным выходом источника входного сигнала, первый и второй сигнальные выходы переключателя соединены соответственно с выходами первого 2 и второго 3 блоков запоминания экстремальных значений, а выход переключателя 4 соединен с шиной устройства, второй вход первого блока 2 запоминания экстремальных значений соединен с выходом второго блока 3 запоминания экстремальныхзначений, второй вход которого соединен с выходом первого блока 2 запоминания экстремальных значений.Блоки 2 и 3 запоминания экстремальных значений выполнены на операционных усилителях 5 и 6 с конденсаторами 7 и 8 в обратной сняэн и резисторами 9-12.Вь= В, В= ВСраннение сигналов происходит на операционном реле 13 и 14. Операционноереле 15 выполняе роль переключателя 4.Устройство работает следующим образом.Для простоты объяснения работы 1 Оформирователя входной сигнал представлен и синусоидальной форме (наофиг. , а,б) при г. = О, Ха= Пх = О,Хо =и 4 х=х.Сигнал с основного выхода источника 1 входного сигнала поступаетна входы первого и второго блоков 2и 3 запоминания экстремальных значений. На фиг. 1 контакты операционных реле 13, 14 и 15 показаны в нормально замкнутом состоянии, т. е.когда суммарный управляющий сигнална их, входах больше или равен нулю.Исходя из свойства инерционностиблоков запоминания, блок 2 запоминания экстремальных значений запоминает входное напряжение ПХ, если навходах реле 13 Пх +. П 6 ( О,где П - напряжение на выходе операционного усилителя б, и фиксируетминимальное значение входного сигнала, если на входах реле 13Пх + П 0 (фиг. 2 в). Блок 3 заПоминания экстремальных значенийзапоминает входное напряжение Плх,если на входах реле 14 Пц + ПО,где П - напряжение на выходе операционного усилителя 5, и фиксируетмаксимальное значение входного сигнала Пх, если на входах реле 14Цх+ П 0 (фиг. 2 г). На Фиг. 2 е, д .40показаны диаграммы сигналов упранления реле 14 и 13, полученные от сложения входных сигналов и свойстваинерционности блоков запоминания.Переключатель 4 по сигналу с дополнительного выхода источника 1,пропорциональному производной отвходного сигнала, подключает на выход Формирователя запомненные. экстремальные значения входного сигнала 50(фиг. 2 ж) при Х ъ 0 с выхода блока 2запоминания экстремальных значений,а при Х0 с выхода блока 3 запоми-нания экстремальных значений.Когда входной сигнал имеет нелинейнЫй колебательный характер, связьпрямоугольных импульсов на выходеформирователя и входного сигналапоказана на Фиг. 2 з.После введения дополнительныхсвязей, а именно, соединяя вход 60первого блока запоминания экстремальных значений с выходом нторого блока запоминания. экстремальных значений и вход второго блока запоминания экстремальных значений с выходом первого, Функцию сброса.,экстремальных значений в Формирователе попеременно выполняют первый и второй блоки запоминания экстремальных значений.Следовательно, для нормальной работы Формирователя необходимо, с одной стороны, чтобы длительность им пульса сброса экстремальных значений не была больше полупериода входного сигнала(б)с другой стороны, длительность сбросаэкстремальных значений определяетсяпараметрами блоков запоминанияЧС(8)3 мохили Отсюда следует, что полоса пропускания сигнала Формирователя н два разаменьше полосы пропускания блоковзапоминания.Таким образом, на выходе Формируется напряжение прямоугольнойФормы, с амплитудой и скважностьювходного сигнала, а полоса пропускания входного сигнала Формирователяопределяется параметрами блоковзапоминания,Сравнивая,(9) и (5) видим, чтопо сравнению с базовым объектомЕ = и таям (10)полоса пропускания входного сигналаФормирователя в и раэ большеполосыпропускания входного сигнала,В предлагаемом Формирователе полностью используются динамическийдиапазон блоков запоминания, поэтому область рабочих частот формирдвателя, по сравнению с областью рабочих частот прототипа, увеличилась ви раэ.Расширение области рабочих частотформирователя увеличивает сферу применения Формирователя,а именно расширяет круг задач по исследованиюнелинейных систем и случайных вибпаций, решаемых на аналоговых вычислительных машинах.Погрешность работы формирователяуменьшилась на величину составлякзцейпогрешности работы блока сброса экстремальных значений.1095374 х Ь Составитель А,Горбачедактор А.Долинич Техред И.Надь Корректор Н.Лазаре писное аказ 3621/4 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ТхО 1 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, Ж, Вб 2ого кий иРаушс итета СССРкрытийя наб., д.