Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний

(19) (11) 03 В Й НОМИТЕТ СССР У 24-0 вх Бюл,ев, Е,Ако42 (088,чук ов етельство СС-09,ское св 544112/ /00, 12 Франции 24, опу 01. 83 И 52 78 лик. сумы. килимирукцеговыходу первтеля, первы усилителя подклю ого суммирующего е входы четверто пя ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3680063/ (22) 21.11;83 (46) 23.02,85 (72) А.М,Шара и Н.В,Голубен (53) 621.373. (56) 1. Автор по заявке Р 3 кл. Н 03 В 272. Заявка кл, Н 03 В 5/ (прототип).(54)(57) МНОГОФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ,содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующиеусилители и суммирующий усилитель-инвертор, выход которого подключен квходу первого интегрирующего усилителя, источник опорного напряжения,выход которого подключен к опорномувходу многофазного выпрямителя, выход которого подключен к другому вхо.ду суммирующего усилителя-инвертора, а также первый и второй суммирующие усилители, выходы которыхподключены к первому и второму сигнальным входам многофазного выпрямителя, третий сигнальный вход которого подключен к выходу суммирующегоусилителя-инвертора,при этом выходпервого интегрирующего усилителяподключен к четвертому сигнальному гоАазного выпрямител первым входам первого и второго суммирующих усилителей, второй входпервого суммирующего усилителя подключен к выХоду второго интегрирующего усилителя, о т л и ч а ю ц и йс я тем, что. с целью повышениястабильности амплитуды, уменьшениянелинейных искажений и расширениячастотного диапазона выходных сигналов, введены третий, четвертый; пятый и шестой суммирующие усилители,выходы которых подключены соответственно к пятому, шестому, седьмомуи восьмому сигнальным входам многофазного выпрямителя, при этом выходвторого интегрирующего усилителя подключен к первому входу третьего суммирующего усилителя, второй входкоторого и второй вход второго того суммирувцих усилителей подключены к выходу первого интегрирувцего усилителя, второй вход четвертого суммирующего усилителя и первыйвход шестого суммируюцего усилителяподключены к .выходу суммирующегоусилителя-инвертора, а выход четвертого суммирующего усилителя подклю-.чен к вторым входам пятого и шестого суммирующих усилителей.Изобретение относится к радиотехнике, а именно к стабильным генераторам низкочастотных синусоида 1 ьных колебаний, и может быть использовано в устройствах, где применяются источники стабильного переменного напряжйия, в калибраторах переменных напряжений, в измерительных генераторах. Наличие дополнительных выходов синусоидального напряжения со сдвигом по Вазе - позволяет значительно упростить разработку различных радиотехнических устройств, в частности измерителей нелинейных искажений,10 15 Известен многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний, содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующие усилители и суммирующий усилитель, невыход которого подключен к входу первого интегрирующего усилителя, источник опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу многойазного выпрямителя, выход которого через последовательно соединенные регулируемый делитель напряжения и инвертирующий усилитель подключен к второму входу суммирующего усилителя, а также дополнительный инвертирующий усилитель, вход которого подключен к выходу первого интегрирующего усилителя, а выход - к третьему входу суммирующе- З 5 го усилителя и к другому входу регулируемого делителя напряжения, при этом выходы первого и второго интегрирующих усилителей, суммирующего усилителя и дополнительного инверти,рующего усилителя подключены к со- . ответствующим сигнальным входам многоАазного выпрямителя 13.Однако данный многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний обеспечивает недостаточно высокую стабильность выходного напряжения.Наиболее близким техническим решением к предложенному является многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний, содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующие усилители и суммирующий усилитель-инвертор, выход которого подключен к входу первого интегрирующего усилителя, источник опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу,многойазного.выпрямителя, выход которого подключен к другому входусуммирующего усилителя-инвертора,а также первый и второй суммирующиеусилители, выходы которых подключены к первому и второму сигнальнымвходам многоАаэного выпрямителя, третий сигнальный вход которого подключен к выходу суммирукщего усилителяинвертора, при этом выход первогоинтегрирующего усилителя подключенк четвертому сигнальному входу многофаэного выпрямителя и к первымвходам первого и второго суммирующихусилителей, второй вход первого суммирующего усилителя подключен квыходу второго интегрирующего усилителя, а второй вход второго суммирующего усилителя подключен к выходу суммирующего усилителя-инвертора,а также блок слежения за Аазовымсдвигом, первый вход которого подключен к выходу. суммирующего усилителя-инвертора, а второй вход и выход - соответственно к выходу ивторому входу первого интегрирующегоусилителя Г 23,РПрименение в данном многойазномгенераторе низкочастотных синусоидальных колебаний двух дополнительных суммирующих усилителей позволило дополнительно уменьшить пульсацию выпрямленного напряжения и,следовательно, увеличить стабильность амплитуды при минимуме дополнительных спектральных составляющих,По сравнению с другими известными генераторами прототип обеспечивает уменьшенный уровень нелинейныхискажений и увеличенную стабильностьвыходного напряжения, Однако достигнутый уровень этих, параметровне позволяет беэ применения дополнительных селективных устройств использовать указанный генератор дляпроверки аппаратуры класса Н; - Г,.Применение же дополнительных устройств, как правило с ручным управлением и не обеспечивающих стабиль-ность уровня выходного сигнала,требует дополнительных регулировочных операций и резко увеличиваеттрудоемкость измерений. Это же недопустимо в связи с резким Ростомобъемов выпуска аппаратуры этогокласса.Цель изобретения - повышение ста"бильности амплитуды, уменьшение недержит первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, суммирующийусилитель-инвертор 3, многофазныйвыпрямитель 4, источник 5 опорногонапряжения, первый, второй, третий,четвертый, пятый и шестой суммирующие усилители 6-11.Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний ра-.ботает следующим образом,Каждый из двух интегрирующихусилителей 1 и 2 обеспечивает сдвигпо фазе 90 , что вместе с суммирующим усилителем-инвертором 3, имеющимифазовый сдвиг 180 и соединенным15пбследовательно с ними, обеспечивает алгебраическую сумму фазовыхсдвигов, равной 0 или целому кратному 360Стабилизация колебаний многофазного генератора низкочастотных си 20м, нусоидальных колебаний на определенном уровне осуществляется с помощьюустройства автоматической регулиров 25ки усиления (АРУ), состоящего измногофазного выпрямители 4; источни .ка 5 опорного напряжения и шестисуммирующих усилителей 6-11.Основным источником вносимых нелинейных искажений в рабочем диапазоне частот, нестабильности и недостаточно высокой скорости установления выходных колебаний генераторанизкочастотных синусоидальных колебаний является устройство автомати 35 ческой регулировки усиления. 40 45 50 55 3 114линейных искажений и расширение частотного диапазона выходных сигналов.Поставленная цель достигаетсятем, что в многофазный генераторнизкочастотных синусоидальных колебаний, содержащий последовательносоединенные первый и второй интегри:рующие усилители и суммирующий усилитель-инвертор,.выход которого подключен к входу первого интегрирующего усилителя, источник опорногонапряжения, выход которого подключенк опорному входу многофазного выпрямителя, выход которого подключен кдругому входу суммирующего усилителя-инвертора, а также первый и второй суммирующие усилители, выходыкоторых подключены к первому и второму сигнальным входам многофазного.выпрямителя, третий сигнальный входкоторого подключен к выходу суммирующего усилителя-инвертора, при этовыход первого интегрирующего усили-теля подключен к четвертому сигнальному входу многоЬазного выпрямителяи к первым входам первого и второгосуммирующих усилителей, второй входпервого суммирующего усилителя подключен к выходу второго интегрирующего усилителя, введены третий,четвертый, пятый и шестой суммирую"щие усилители, выходы которых подключены соответственно к пятому,шестому, седьмому и восьмому сигнальным входам многофазного выпрямителя, при этом выход второго интегрирующего усилителя подключен к перному входу третьего суммирующегоусилителя, второй вход которого ивторой вход второго суммирующегоусилителя подключены к выходу первого суммирующего усилителя, первыевходы четвертого и пятого суммирующих усилителей подключены к выходупервого интегрирующего усилителя,второй вход четвертого суммирующего усилителя и первый вход шестого, суммирующего усилителя подключены ковыходу суммирующего усилителя-инвер.тора, а выход четвертого суммирующего усилителя подключен к вторымвходам пятого и шестого суммирующихусилителей,На чертеже представлена структурная электрическая схема многофазиогогенератора низкочастотных синусоидальных колебаний,Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний со 1556 4 В предлагаемом многофазном гене. - раторе низкочастотных синусоидальных колебаний влияние цепи мвтоматической регулировки усиления сведено к минимуму благодаря тому, что в многофазном выпрямителе 4 осуществляется восьмифазное выпрямление синусоидального напряжения положительного полупериода выходного напряжения многофазнрго генератора4низкочастотных синусоидальных колебаний; Полученное восьмифазиое напряжение складывается с таким же напряжением, полученным за время прохождения отрицательного полупериода выходного напряжения многофазного генератора низкочастотных синусоидальных колебаний,Таким образом, за время одного периода выходных колебаний многофазногр генератора низкочастотных синусоидальных колебаний в устрой1141556 ПИ Закан 513/44 тираж 872 ПоЕноноа ад ППП Патент , г. Ужгород, ун.Прокатина,4 стве АРУ осуществляется шестнадцатифазное выпрямление синусоидального сигнала и Сравнение егд с напряжением источника 5 опорного напряжения, Действительно, на выходе каждого из четырех (дополнительных) суммирующих усилителей 8-11 при подаче на их входы напряжений со сдвигом по Лазе - получаем результирую 4щие напряжения, экстремальные знанения которых сдвинуты по фазе на 3по отношению к каждому из выходных напряжений. Уравняв эти выходные напряжения по амплитуде и выпрямив в многофазном выпрямителе 4, сводим к необходимому минимуму влияние огибающей ( 4. 0537) на работу ,регулирующего элемента, благодаря чему в значительной мере расширяется рабочий диапазон частот в сторону низких частот уменьшаются собственные нелинейные искажения, увеличивается быстродействие и стабильностьгенератора низкочастотных синусоидальных колебаний,Технико-экономический эффект закключается в расширении диапазонагенерируемых частот, повышении стабильности амплитуды более чем в 5 10 раз и уменьшении собственных;нелинейных искажений более чем в5 раз по сравнению с известными генераторами (например, ГЗ). Современный уровень развития электроакус тической и усилительной аппаратурытребует создания генераторов с уровнем искажений менее 050027. во всемдиапазоне частот (5 Гц - 100 кГц).Применение известных генераторов 15 для этих целей требует дополнительнойфильтрации выходного напряжения дорогостоящими и сложными перестраеваемыми по частоте селективными цепями.Предлагаемое техническое решение 2 О позволяет обеспечить необходимуровень искажений и стабильностьвыходного напряжения за счет применения простейших узлов, не содержащих перестраиваемых по частоте эле ментов, Это в свою очередь позволяет резко уменьшить трудоемкостьизмерительных операций,