Генератор ортогональных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 5/26 ОБРЕТЕН ИОАНИ ЬСТВУ схемам,.2.9.СИГНАЛОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИД(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники(56) Вавилов А.А, и др, Низкочастотные измерительные генераторы. Л.: Энергоатомиздат, 1985, с. 95.Справочник по нелинейным И.: Мир, 1977, с. 88, фиг. 2 (54) ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЬК (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение стабильности амплитуды и уменьшение нелинейных искажений выходных сигналов, Г-р содержит дифференциальные интегрирующие усилители (ДИУ) 1 и 2, аналоговый сумматор 3, аналоговые перемножители 4 и 5, релейный эл-т 6,80150478 управляемый фильтр 9, состоящий иэДИУ 7 аналогового перемножителя 8 ймостового ограничителя 9, резистор 10,блоки симметрирования 11, 12 и 13,состоящие каждый иэ ДИУ 14, пиковыхдетекторов 15 и 16 отрицательных иположительных напряжений, фильтра 17нижних частот и двустороннего ограничителя 18. Введение управляемогофильтра 19 позволяет резко уменьшитьнелинейные искажения цепи положительной обратной связи и тем самым повысить стабильность амплитуд ортогональных сигналов. Введение блоковсимметрирования 11, 12 и 13 позволяет уменьшить нелинейные искажения выходных сигналов, асимметрию ортого"нальных сигналов, повысить температурную стабильность и расширить рабочий диапазон частот в сторону болеенизких частот. Г-р по п, 2 ф-лы от"лишается выполнением блоков симметрнрования 11, 12 и 13, 1 з.п, ф-лы, 1 ил,3 150478Йзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления вентильных электроприводов и инверторов.Цель изобретения - повьппение ста 5бильности амплитуды и уменьшение нелинейных искажений выходных сигнапов.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема генератора ортогональных сигналов.Генератор ортогональных сигналовсодержит первый 1 и рторой 2 диффе-.ренциальные интегрирукцие усилители,аналоговый сумматор 3, первый 4 ивторой 5 аналоговые перемножители, репейный элемент 6, дифференциальныйинтегрирующий усилитель 7, третийаналоговый перемножитель 8, мостовойограничитель 9, резистор 10, первый, 20второй и третий блоки 11 - 13 симметрирования, каждый из которых содержитдифференциальный интегрирукций усилитель 14, пиковый детектор 15 отрицательных напряжений, пиковый детектор 2516 положительных напряжений, фильтр17 нижних частот, двусторонний ограничитель 18,Третий дифференциальный интегрирующий усилитель 7, третий аналоговый 30перемножитель 8 и мостовой органичитель 9 образуют управляемый фильтр 19,Генератор ортогональных сигналовработает следующим образом.Первый 1 и второй 2 дифференциальные интегрирующие усилители, охваченные общей отрицательной обратной связью через аналоговьи сумматор 3, образуют линейное колебательное звено,перестраиваемое по частоте с помощью 40первого 4 и второго 5 аналоговых перемножителей.Для обеспечения требуемой стабильности параметров колебательного звенаиспользуется внутренняя отрицательная 45обратная связь - подача сигнала с выхода второго аналогового перемножителя 5 через резистор 10 на дополнительный вход первого дифференциального интегрирующего усилителя 1. Внут ренняя обратная связь вносит в звенозатухание и снижает за счет этоговлияние неидеальности первого 1 и второго 2 дифференциальных интегрирующихусилителей. 55Незатухающий колебательный процесси стабилизация амплитуды колебанийреализованы введением в звено нелинейной обратной связи с помощью ре 2, 4лейного элемента 6, наличие которогообеспечивает перестройку частоты безпереходного процесса установленияамплитуды колебаний на выходах генератора ортогональных сигналов.При .изменении частоты коэффициентпередачи третьего дифференциальногоинтегрирующего усилителя 7 управляемого фильтра 19 будет изменяться обратно пропорционально частоте, поэтому амплитуда колебаний на выходе третьего дифференциального интегрирующего усилителя 7 также будет изменяться, Чтобы коэффициент передачи управляемого фильтра 19 оставался постоянным (при изменении частоты), последовательно с третьим дифференциальныминтегрирующим усилителем 7 включентретий аналоговый перемножитель 8,второй вход которого соединен с выходом второго дифференциального интегрирующего усилителя 2. Суммарныйкоэффициент передачи третьего аналогового перемножителя 8 и третьегодифференциального интегрирующего усилителя 7 будет оставаться постояннымпри изменении частоты при условии,что коэффициент передачи третьегоаналогового перемножителя 8 будет изменяться по такому же закону, что икоэффициент передачи первого 4 и второго 5 аналоговых перемножителей.Амплитуда колебаний на выходе третьего аналогового перемножителя 8 такжебудет оставаться постоянной.Для дальнейшего улучшения фильтрации сигнала нелинейной обратной связи в схему управляемого Фильтра 19дополнительно введен мостовой ограничитель 9, который выполняет следующиефункции: исключает третью гармоникув сигнале нелинейной обратной связи,дополнительно стабилизирует сигналобратной связи, устраняетне симметрию сигнала в цепи нелинейной обратной связи.Для симметрирования ортогональныхсигналов, т,е, устранения внутрифазной асимметрии сигналов, дополнительно введены первый, второй и третийблоки 11 - 13 симметрирования,При достаточно хорошей форме ортогональных сигналов разность амплитудположительной 11и отрицательной УВ 1 юхполуволн этих сигналов будет определять постоянную составлякцую Бнавыходе фильтра 17, а следовательно,и внутрифазовую асимметрию. С выхо04782 телей. 5 5дов пиковых детекторов 15 и 16 напряжения подаются на инвертирующий и неинвертйрующий соответственно входыдифференциального интегрирукщего усилителя 14. Фильтр 17 дополнительноотфильтровывает сигнал дифференциального интегрирукщего усилителя 14,полярность выходного сигнала фильтра17 и его значение будут определятьсяразностью положительной и отрицательной полуволн входного напряжения.Постоянные времени дифференциальногоинтегрирующего усилителя 4, фильтра17 и суммарный коэффициент передачипервого, второго и третьего блоков11 - 13 симметрирования выбираютсяиз условия обеспечения устойчивой работы и поддержания необходимой статической и динамическоЙ ошибок регулирования,Для увеличения быстродействия квыходу фильтра 17 подключен двусторонний ограничитель 18, который висходном состоянии (при подаче напря.жения питания и отсутствии управляющего сигнала) ограничивает напряжениена выходе фильтра 17 на уровне порогового напряжения диодов двустороннего ограничителя 18,Введение управляемого фильтра позволило резко уменьшить нелинейные искажения цепи положительной обратнойсвязи, увеличить глубину отрицательной обратной связи и тем самым повысить стабильность амплитуд ортогональных сигналов,Введение первого, второго и третьего блоков 11 - 13 симметрированияпозволило уменьшить нелинейные искажения выходных сигналов, асимметриюортогональных сигналов, повысить температурную стабильность и расширитьрабочий диапазон частот в сторону более низких частот, что особенно важнопри использовании генератора ортогональных сигналов в управляемых генераторах (генераторах ведущего сигнала) вентильных электроприводов. Формула изобретения 1. Генератор ортогональных сигналов, содержащий аналоговый сумматор, первый дифференциальньп интегрирующий усилитель, второй дифференциальный интегрирующий усилитель, релейньп элемент, вход которого подключен к выходу второго дифференциального ин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 тегрирующего усилителя, первый аналсговый переиножнтель, первый вход которого подключен к выходу аналогового сумматора, а выход которого :тодключен к неинвертирующему входу первого дифференциального интегрирукцего усилителя, второй аналоговый перемножитель, первый вход которого подключен к выходу первого дифференциального интегрирующего усилителя, авыход которого подключен к инвертнрующему входу вторОГО дифференциального интегрирующего усилителя, резистор, который включен между выходомвторого аналоговогО переиножителя идополнительным входом первого дифференциального интегрирующего усилителя, при этом выход второго дифференциального интегрирующего усилителяподключен к первому входу аналогово"го сумматора, вторые входы перэОГОвторОГО аналОГОвых перемножителейобъединены и являются входом управлеНИЯ ЧаСТОТой ГЕНЕРаТОРа ОРТОГОНЯЛЬНЫХсигналов, о т л и ч а и щ и й с, ятеи, что, с целью пОвышения стабнл.ности амплитуды и уменьшения нелиней-.ных искажений выходных сигналов, внего введены после.-, Овательно соединенные третин дифференциальный интегрирующий усилитель третнй аналОГО -вый переиножитель н мостовой ограничитель, первьпю и второй выходы которого подключены сООтветственно к втОрому и третьему входаи аналОГОНОГОсумматора, первый блок сиииетрирования, который включен между выходомтретьего аналогового переиножителяи неинвертирующии входом третьегодифференциального интегрирующего уси".лителя, второй блОк еиииетрнронания,который включен между выходом аналогового сумматора н неннвертиру 1 сщнивходом второго дифференциального интегрирующего усилителя, третий блоксимметрирования, который включен между выходом и инвертирующии входоипервого дифференнндльного интегрирующего усилителя, при этом ннвертнрующии вход третьего дифференциального интеГрирующеГО уенлнтеля подключен квыходу релейного элемента, второйвход третьего аналОГОНОГО переиножителя соединен с вторыин входами первого и второго аналОГОвых неремножи 2, Генератор по и. 1, Ол и ч а ю щ и й с я тем, что каждый иэ1504782 Составитель В.РудайТехред Н.Иоргентал Корректор В.Кабаций Редактор А,Маковская Заказ 5266/55 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 блоков симметрирования содержит диф. ференциальный интегрирунщий усили" тель, пиковый детектор отрицательных напряжений пиковый детектор положи-)5 тельных напряжений, входы которых объединены и являются входом блока симметрирования, .а выходы которых . подключены соответственно к инверти, рукщему и неинвертирукщему входам дифференциального интегрирущцего усилителя, фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу дифференци"ального интегрирукщего усилителя,двусторонний ограничитель напряжения,который, включен между выходом Фильтранижних частот и общей шиной, при этомвыход фильтра нижних частот являетсявыходом блока симметрирования,