Функциональный генератор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИ 4 ЕСНРЕСПУБЛИН 1)606 С 7/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ д,)с)л 1М ОПИСАН ИЗОБРЕТ ТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 11 тво ССС1980 ель(54) ( по ав щий ния м РАТО ичаю- снижет уве(61) 942058(прототип). личения рабочеи частоты трансформаторов, он содержит мостовой выпрямитель и транзисторно-диодныймостовой инвертор, который подсоединен к выходу мостового выпрямителя, подключенного входами к свободным выводам вторичных обмотоктрансформаторов первой и ш-й инверторных ячеек, базы транзисторовтранзисторно-диодного мостового инвертора соединены с соответствующими выходами дешифратора, а еговыход является выходом функционального генератора.1166Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике ипредназначено для генерированияпериодических переменных напряжений.По основному авт, св. 9420585известен функциональный генератор,содержащий задающий генератор импульсов, счетчик, вход которого соединен с выходом задающего генератораимпульсов, блок памяти, адресные 1 Овходы которого соединены с разрядными выходами счетчика, дешифратор, входы которого соединены с выходами блока памяти, ш инверторныхячеек, каждая иэ которых выполненана трансформаторе, вторичные обмоткитрансформаторов инверторных ячеексоединены последовательно, свободные выводы вторичных обмоток трансформаторов 1-й и ш-й инверторных роячеек являются выходами функционального генератора, каждая инверторнаяячейка содержит первый и второйзащитные диоды, первую и вторую группы транзисторных Ключей на 1 ключей дкаждая, первую и вторую группы изИ) диодов каждая, выпрямительныйдиодный мост и шунтирующий транзисторный ключ, трансформатор каждойинверторной ячейки имеет дополни- Зтельную вторичную обмотку, подключенную к первому и второму входамвыпрямительного диодного моста,первичная обмотка трансформатора каждойинверторной ячейки имеет среднийвывод, соединенный с шиной питающего напряжения, и 1 выводов откаждой половины первичной обмотки,начиная от ее свободного выводавыводы первой и второй полонин первичной обмотки трансформатора, кро 40ме 1-х каждой инверторной ячейки,соединены с анодами соответствующихкоммутационных диодов первой ивторой групп, катоды которых черезсоответствующие транзисторные ключи45первой и второй групп соединены сшиной отрицательного питающегонапряжения,1-е выводы первой ивторой половин первичной обмоткиЯтрансформатора каждой инверторноиячейки соединены с анодами первогои второго защитных диодов и черезсоответствующие транзисторные ключипервой и второй групп с шиной отрицательного питающего напряжения, Икатоды первого и второго защитныхдиодов соединены с шиной отрицательного питающего напряжения,94 3 анодный выход выпрямительного диод- ного мОста соединен с шиной отрицательного питающего напряжения непосредственно, а катодный выход - че- . рез шунтирующий транзисторный ключ, управляющие входы транзисторных ключей первой и второй групп и шунтирующего транзисторного ключа каждой инверторной ячейки соединены с соответствующими выходами дешифратора, причем соотношение Вежду количеством витков вторичных обмоток трансформаторов инверторных ячеек соответствует закону геометрической прогрессии со знаменателем, равным (20 +1). Алгоритм коммутации ключей в известном устройстве таков, что формируется сразу выходной сигнал, который не требует никаких дальнейших преобразований. Каждое управляющее слово, поступающее на входы ключей, формирует одну иэ ступеней аппроксимирующей функции, а длительность каждого кванта любого из разрядов равна длительности ступени 1 3.Недостатком известного функционального генератора является работа, выходного трансформатора каждого разряда на низкой частоте, равной вы-. ходной, что приводит к увеличению массы и габаритов трансформаторов. Цель изобретения - снижение массыи габаритов функционального генератора за счет увеличения рабочей частоты трансформаторов,Поставленная цель достигается,.тем, что функциональный генераторсодержит мостовой выпрямитель и,транзисторно-диодный мостовой инвертор, который подсоединен к выходу мостового выпряьщтеля, подключенного входами к свободным выводамвторичных обмоток трансформаторовпервой и ш-й инверторных ячеек,базы транзисторов транзисторно-диодного мостового инвертора соединены с соответствующими выходами дешифратора, а его выход является выходом Функционального генератора.На фиг. 1 приведена схема функционального генератора; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу. Функциональный генератор (фиг. 1) содержит последовательно включенные задающий генератор 1 импульсов, счетчик 2, блок 3 памяти и дешифратор 4. К выходам дешифратора ч под114663ключены инверторные ячейки 5 - 5,каждая из которых содержит трансформатор Ь с, первичной обмоткой 7 и вторичными обмотками 8 и 9, коммутирующие диоды 10- 10 первой группы,транзисторные ключи 11 - 11 первойгруппы, коммутирующие диоды 12-12второй группы, транзисторные ключи13 - 13 второй группы, первый и вто-.рой защитные диоды 14 и 15, выпрямительный диодный мост 1 б и шунтирующий транзисторный ключ 17.Дополнительными элементами функционального генератора являются мостоВой выпрямитель 18 и подключенныйк его выходу транзисторно-диодныймостовой инвертор, который выполненна транзисторах 19 " 22 и диодах23 - 26. Выход мостового инвертораявляется выходом функционального генератора и подключен к нагрузке 27.Генератор работает следующим образом.Алгоритм срабатыванияключей 11и 13 функционального генераторавыбирается таким, чтобы на его выходе формировался не выходной, какв известном устройстве, а промежуточный высокочастотный сигнал, модулированный по заданной ступенчатойФункции. При этом период генерируемой функции вдвое меньше периодавыходной. Выполнение требованиячетности соотношения длительностейступени и высокочастотного импульсаобеспечивает нормальную работу35трансформаторов в каждой инверторной ячейке функционального генератора: в положительный и отрицательный полупериоды не происходит подмагничивания трансформатора 6 из-занеравенства вольт-секундных площадей, а значит, нет паразгтных всплесков по фронтам ступеней,Полученный таким образом сигналподвергается двухполупериодному выпрямителю (фиг. 2 в), а затем инвертированию, заключающемуся в изменении фазы на противоположное значение через каждый полупериод выход 94 4ной частоты в результате формируется выходной сигнал (фиг. 2 а).Повышение рабочей частоты трансформаторов приводит к снижению их габаритов и массы.Блок памяти запрограммирован на выработку управляющих слов в параллельном коде с частотойпшрфкгде и = 1,2,3,;ш - количество ступенек в период.де выходного сигнала йВвРазрядность слова определяется количеством ключей 11 и 13 во всехразряцах генератора.Под действием управляющего кодаво вторичной обмотке 8 генератораформируется высокочастотный ступенчато-модулированный сигнал (фиг.2),который затем выпрямляется мостовьаювыпрямителем 18. Выпрямленный сиг-,нал осуществляет питание мостовогоинвертора 3-6. Запуск ключей происходит от цифровой схемы функционального генератора, которая вырабатывает прямоугольные сигналы с чаСтотой выходного сигнала, подаваемыепоочередно на базы транзисторов19 и 22, затем 21 и 20 и т.д. Нанагрузке 27 Формируется выходнойсигнал (фиг. 2 ц),Предлагаемый функциональный генератор характеризуется тем, чтово всех его узлах используются ключипостоянного тока, Если необходимоувеличить жесткость выходной характеристики генератора (малая зависимость величины выходного напряжения от колебания нагрузки), то вместодиодного выпрямителя 18 целесообразно применить синхронный выпрямитель на транзисторах,Предлагаемый генератор обладаетвсеми преимуществами известного,при этом снижена масса трансформаторов за счет промежуточного высокочастотного звена и использованыключи постоянного тока, что апре-деляет его технико-экономическуюэффективность,1146694 тель А. Т.Дубин л ректор И. Эрдейи к аз 1367/3 Тирак ВНИИПИ Государст по делам изобр 3035, Москва, Ж ПП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 СостаРедактор О. Юрковецкая Техред 710венногоетений35, Рау Подписнмитета СССРткрытийая наб., д. 4/