Генератор напряжения треугольной формы

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 8234 А 1 9) (11) 1)5 Н 03 К 4/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕНИЯ ТРЕУ 26ственное обьедине устроиство со тель 1, конденделителя 3 и 7 а, сумматор 5.Г.Чкалов тельство СССК 4/08, 1985,тельство СССК 4/06, 198;1. Г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖГОЛЪНОЙ ФОРМЫИзобретение относится к импульсной иэлектронной измерйтельной технике, и может быть использовано в качестве генератора развертывающего напряжения взондовой диагностике лабораторной и космической плазмы.Известен генератор напряжения треугольной формы, содержащий операционный усилитель, конденсатор, включенныймежду инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной генератора,резистивный делитель напряжения, включенный между выходом операционного усилителя и общей шиной генератора, причем-квьаоду резистивного делителя подсоединен неинвертирующий вход операционногоусилителя, и резистор, включенный междувыходом и инвертирующим .входом операционного усилителя,Недостатками указанного генератораявляются низкие линейность и симметричность выходного напряжения.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является генераторнапряжения треугольной формы, содержащий операционный усилитель, конденсатор, включенный между инвертирующимвходом операционного усилителя и общейшиной генератора, резистивный делительнапряжения, включенный между выходомоперационного усилителя и общей шинойгенератора, причем к выходу резистивногоделителя подсоединен неинвертирующийвход операционного усилителя, и источниктока, включенный между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя и состоящий из двух полевыхтранзисторов и двух резисторов,Недостатком известного генератора являются низкие линейность и симметричность его выходного напряжения в условияхвысокоточных измерений.Целью изобретения является увеличение линейности и симметричности выходного напряжения генератора путем болеекачественной стабилизации тока, протекающего через конденсатор.Для достижения указайной цели в генераторе напряжения треугольной формы, содержащем операционный усилитель,конденсатор, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя иобщей шиной, генератора, резистивный делитель напряжения, включенный между выходом операционного усилителя и общейшиной генератора; причем к выходу резистивного делителя напряжения подсоединен неинвертирующий вход операционногоусилителя, и источник тока, включенныймежду выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, источник тока содержит неинвертирующий двухвходовыйсумматор, резистор и второй резистивныйделитель напряжения, причем вход второго5 резистивного делителя напряжения является первым входом источника тока, выходсоединен с первым входом неинвертирующего двухвходового сумматора, второй входкоторого является вторым входом источни 10 ка тока, соединенным с выходной шиной иинвертирующим входом операционногоусилителя, а выход соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого является выходом источника тока,На фиг, 1 изображена функциональная15 схема предлагаемого генератора напряжения треугольной формы; на фиг, 2 - зпюрынапряжений, поясняющие его работу; нафиг, 3 - эквивалентная схема, поясняющаяработу источника тока.Генератор напряжения треугольной20 формы содержит операционный усилитель1, конденстатор 2, первый резистивный делитель 3 напряжения, источник 4 тока, двух-.входовый неинвертирующий сумматор 5,резистор 6 и второй резистивный делитель25 7 напряжения. Конденсатор 2 включен меж-.ду инвертирующим входом операционногоусилителя 1 и общей шиной генератора,резистивный делитель 3 - между выходомоперационного усилителя 1 и общей шиной,30 К выходу резистивного делителя 3 подсоединен неинвертирующий вход операционного усилителя 1. Первый вход источника 4тока, которым является вход второго резистивного делителя 7, подключен к выходу, а35 второй - к инвертирующему входу операционного усилителя 1, Первый вход сумматора5 соединен с выходом второго резистивногоделителя 7, включенного между выходомоперационного усилителя 1 и общей шиной40 генератора, Второй вход сумматора 5, являющийся вторым входом источника 4, соединен с инвертирующим входомоперационного усилителя 1, Резистор 6включен между выходом и вторым входом45 сумматора 5.Генератор работает следующим образом.При подаче питания выходное напряжение операционного усилителя 1 (фиг, 1) оав 50 новероятно может оказаться иположительным, и отрицательным, соответствующим его напряжению насыщения+О(О). В этом состоянии генератор находится до момента достижения напряжением О55 на конденсаторе 2, заряженном через источник 4 тока фиг. 1, значения +Оо, равноговыходному напряжению резистивного делителя 3, Под действием обратной связипроисходит скачкообразный переход генератора в новое состояние с выходным напряжением операционного усилителя, равным по величине предыдущему значению, но противоположным ему по знаку. Конденсатор 2 перезаряжается через источник 4 тока до уровня напряжения -Оо, Далее следует очередное опрокидывание генератора и цикл повторяется через одинаковые промежутки времени, При этом напряжение на выходе операционного усилителя 1 имеет прямоугольную форму (эпюра 1 на фиг. 2), а напряжение Ос конденсатора, являющееся выходным напряжением генератора - треугольную (эпюра 2 на фиг, 2),Высокая линейность напряжения Ос достигается за счет высокой стабильности тока, перезаряжающего конденсатор 2. Эта стабильность обеспечивается источником 4 тока. Его основным узлом является неинвертирующий двухвходовый сумматор 5. По отношению к общей шине напряжения на входах сумматора составляют соответственно Ос и Од(фиг. 3) а на его выходе - О = =Ос+ Од.Таким образом, падение напряжения на резисторе б, определяемое как разность потенциалов его выводов, т.е, О-Ос, в любой момент времени равно Од, Благодаря этому ток через резистор б и конденсатор 2 в каждый полупериод выходного напряжения остается неизменным и равным + ОдИ, где В - сопротивление резистора 6.При использовании предлагаемого генератора треугольного напряжения, например, в качестве генератора развертывающего напряжения для сканирования потенциала зонда, помещенного вплазму, можно существенно повысить точность снятия вольт-амперных характеристик и исследования их на гистерезис и, таким 5 образом, значительно увеличить качестводиагностики плазмы при лабораторных и космических исследованиях.формула изобретения Генератор напряжения треугольной 10 формы, содержащий операционный усилитель, конденсатор, включенный между инвертирующим входом операционного усилителя и общей. шиной, резистивный делитель напряжения, включенный между вы ходом операционного усилителя и общейшиной, причем к выходу резистивного делителя напряжения подключен неинвертирующий вход операционного усилителя, и источник тока, включенный между выходом 20 и инвертирующим входом операционногоусилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,.с целью повышения линейности и симметричности выходного напряжения, источник тока содержит неинвертирующий 25 двухвходовой сумматор, резистор и второйрезистивный делитель напряжения, вход которого является первым вхОдом источника тока, выход соединен с первым входом неинвертирующего двухвходового суммато ра, второй вход которого является вторымвходом источника тока, соединенным с выходной шиной и инвертирующим входом операционного усилителя, а выход соединен с первым выводом резистора, второй 35 вывод которого является выходом источника тока,1748234 8 Рс Ыд Составитель А.СмирновТехред М.Моргентал К Редактор р М.Шарощи жни П одственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 10 Заказ 2510 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5