Функциональный генератор с синхронизацией частоты

(5 О 4 С 06 С 7/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н трой жиме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Лени на)(56) Авторское свидетельство СССР В 580561, кл. С 06 С 7/26, 1976.Ноткин Л.Р. Функциональные генераторы и их применение. - Х.: Радио и связь, 1983, с. 38, рис. 2.10.(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОРХРОНИЗАЦИЕЙ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится кствам, формирующим электричессигналы нескольких форм как име автоколебаний, так и в режихронизации внешним периодичес сигналом. Цель изобретения - повышение точности формирования выходныхсигналов. Функциональный генераторс сихронизацией частоты содержитблок 1 управления частотой, переключатель 2, интегратор 3, функциональный преобразователь 4, релейныйэлемент 5, анализатор 6 амплитуды,интегрирующий элемент 7, ограничительный элемент 8, переменный резистор 9 и шесть масштабных резисторов 10-15. Режим свободных автоколебаний осуществляется при отсутствиисигнала на входе синхронизации, частота свободных колебаний определяется величиной напряжения, снимаемогос подвижного контакта переменногорезистора 9. Режим синхронизациичастоты осуществляется при наличиисигнала непрямоугольной формы навходе синхронизации генератора, 2 ил35 40 45 50 э 5 Изобретение относится к устройствам, формирующим электрические сигналы нескольких форм как в режиме автоколебаний, так и в режиме синхронизации внешним периодическим сигналом.Цель изобретения - повышение точности формирования выходных сигналов.На фиг,1 изображена функциональная электрическая схема функционального генератора с синхронизацией частоты; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу отдельных блоков генератора в режиме синхронизации частоты.Функциональный генератор с синхронизацией частоты содержит блок 1 управления частотой, переключатель 2, интегратор 3, функциональный преобразователь 4, релейный элемент 5, анализатор 6 амплитуды, интегрирую щий элемент 7, ограничительный элемент 8, переменный резистор 9, шесть масштабных резисторов 10-15, шину 16 положительного опорного напряжения и выход 17 синхронизации генератора,функциональный генератор с синхронизацией частоты работает следующим образом.Режим свободных автоколебаний осуществляется при отсутствии сигнала на входе 17 синхронизации. В замкнутом контуре из последовательно включенных переключателя 2, интегратора 3, масштабного резистора 11 и релейного элемента 5 устанавливаются устойчивые автоколебания, которые на выходе интегратора 3 имеют треугольную форму, а на выходе релейного элемента 5 - прямоугольную, на выходе функционального преобразователя 4 формируется сигнал синусоидальной формы, Амплитуда треугольных сигналов равна порогу срабатывания релейного элемента 5 с гистерезисной характеристикой. Частота свободных колебаний определяется величиной напряжения, снимаемого с подвижного контакта переменного резистора 9, кото-" рое через масштабный резистор 10 ггрикладывается к входу блока 1 и управления частотой. Блок 1 управления частотой преобразует входной сигнал в токи, поступающие через переключатель 2 на вход интегратора 3, в результате чего происходит линейное преобразование величины входного сигнала блока 1 управления частотой в частоту следования импульсов трех форм.В режиме свободных колебаний, дляизбежания переходных процессов установления частоты, масштабный резистор15 отключают от входа блока 1 управления частотой (с помощью переключателя, не показанного на фиг,1),Режим синхронизации частоты осу"ществляется при наличии сигнала 11непрямоугольной формы на входе 17синхронизации генератора. Сигнал Цна входе релейного элемента являетсясуммой сигналов Уз с выхода интегратора 3 и сигнала Цг . Рассмотрим двавозможных типа переходных процессовпри синхронизации частоты внешнимсигналом П 1 г,Первый тип переходного процесса(фиг.2 а) возможен, если частота сво 0 бодных колебаний в генераторе нижечастоты внешнего сигнала. Крутизнатреугольного напряжения 11 в началепереходного процесса такова, что приг 5переключениях релейного элемента 5с частотой напряжения У амплитудаЦз оказывается меньше заданной Анализатор 6 амплитуды представляет собой преобразователь амплитудных значений входного переменного напряжения в выходное напряжение отрицательной полярности,. которое изменяетсяпри изменении амплитуды входногонапряжения один раз за период, и наего выходе формируется ступенчатое напряжение Ц отрицательной полярности, пропорциональное амплитуде 11 з.Сигнал П суммируется с сигналом положительной полярности с шины 16, в результате чего на входе интегрирующего элемента 7 формируется сигнал П г, пропорциональный отклонению амплитуды 1 от заданной величи 3ны. На выходе интегрирующего элемента 7 напряжение 11 изменяется по линейному закону в положительную сторону. Суммарный сигнал на выходе блока 1 управления частотой П= 11 + + 111,также увеличивается, что приводит к увеличению крутизны и амплитуды сигнала Пз. Сигнал на выходе интегратора 3 оказывается постоянным по уровню, когда амплитуда У сравнивается с заданной. Ограничительный элемент 8 ограничивает уровень выходного напряжения 11 интегрирующего элемента 7 в начале переходного процесса, когда сигнал на выходе анализатора 6 амплитуды равен нулю.Второй тнп переходного процесса возможен (фиг.2 б), если частота свободных колебаний генератора выше частоты внешнего сигнала. Амплитуда У оказывается выше заданной, на выходе анализатора 6 амплитуды формируется напряжение Б, которое, суммируясь с сигналом с шины 16, дает сигнал Ю 81 отрицательной полярности, На выходе интегрирующего элемента 7 10 напряжение Б изменяется по линейному закону в отрицательную сторону до момента, когда амплитуда 0 сравнивается с заданной, В предлагаемом изобретении синхронизация частоты 15 внешним сигналом непрямоугольной формы осуществляется за счет обеспече.: ния режима вынужденных:колебаний в автоколебательном контуре, состоящем из элементов 2,3,11 и 5. Неизменность 20 амплитуды сигнала треугольной формы, преобразуемого в синусоидальную, осуществляется за счет введения контура амплитудной стабилизации.25формула изобретения функциональный генератор с. синхронизацией частоты, содержащий переменный резистор, соединенный неподвиж- З 0 ными выводами соответственно с шиной положительного опорного напряжения и шиной нулевого потенциала, а подвижным выводом через первый масштабный резистор подключен к входу блока уп равления частотой, соединенного выходами напряжения положительной и отрицательной полярности соответственно с первым и вторым информационными входами переключателя,подключенного выходом к входу интегратора, выход которого является выходом треугольного напряжения генератора, соединенного через функциональный преобразователь с выходом синусоидального напряжения генератора, а через последовательно соединенные второй масштабный резистор и релейный элемент соединен с выходом прямоугольного напряжения генератора, подключенным к управляющемувходу переключателя, вход релейного элемента через третий масштабный резистор подключен к входу,синхронизации генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности формирования выходных сигналов, в него введены четвертый масштабный резистор и последовательно соединенные анализатор амплитуды, пятый масштабный резистор, интегрирующий элемент, ограничительный элемент и шестой масштабный резистор, подключенный свободным выводом к входу блока управления частотой, вход анализатора амплитуды подключен к выходу интегратора, четвертый масштабный резистор включен между шиной положительного опорного напряжения и входом интегрирующего элемента.-35 4 фи пр е,дактор Л.П роизводственно оставитель Н,ЗайцТехред Л.Олейник ТирахВНИИПИ Госудапо делам и 035 Москва Под омитета СС открытий ая наб., д