Тв. в. смеляков

0 П И С А Й И Е 375774ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспуоликЗависимое от авт. свидетельстваЗО,Х 1.1970 ( 1498311/26инением заявки031 с 5/1 явл с присо оритет Комитет по делам иаобретеиий и открыти при Совете Мииистро СССРУДК 621.373.42(088.8) Опубликовано 23 ч 111.1973. Дата опубликования опис летень1 я 27,И Авторыизобрете3 аявител В, В, Смеляков НЕЙНЫЙ АППРОКСИМАТОР ГЕНЕРАТОРАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ИНфРАНИЗКОЙ ЧАСТОТЪ ИНУС вается.Цель из ента нел пряжения инфран,изДля до ратора в пряжение оэффицидного на диапазоне обретения - ум иней ных искаж генератора в ких частот. тижения этой ключен преоор Выход коммуеньшениний вьшироко ели на входе азователь код атора подклю- н Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при высокоточных измерениях, поверке инфранизкочастотной аппаратуры, а также при экспериментальном определении динамических характе ристик систем автоматического контроля, регулирования и управления.Известен линейный аппроксиматор генератора синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, содержащий интегратор, инвертор, 10 коммутатор, сумматор и усилитель постоянного тока.Известные аппроксиматоры не обеспечивают аппроксимацию ступенчатой синусоиды в диапазоне частот, В ступенчатом аппроксима торе величина ступеньки порядка К остается неизменной при всех частотах. Поэтому известные схемы аппроксиматоров в диапазоне частот использовать невозможно, так как наклон кривой выходного напряжения линейно го аппроксиматора на данном участке с ростом частоты выходного напряжения увеличиходу усилителя постоянного тока генераора,На фиг. 1 изображена, схема аппроксиматора; на фиг. 2 показаны кривая 1 ступенчатой аппроксимации при равномерном квантовании по времени и кривая 2 линейной, аппроксимации при числе ступенечек р на период формируемой синусоиды равном 36.Аппроксиматор 1 содержит интегратор 2, инвертор 8, коммутатор 4, реверсивный счетчик б коммутатора с триггером реверса б и схемой совпадения 7, логическую схему 8 и дешифратор 9. На входе интегратора включен, преобразователь 10 код - напряжение. Выход коммутатора 4 подключен ко входу усилителя постоянного тока (УПТ) 11 генератора 12,Другой вход инвертора 8 соединен, с одним из выходов триггера знака 13 реверсивного счетчика 14 генератора,На фиг. 2 цифрами О, 1, 2, 3,46,обозначены импульсы, поступающие на вход реверсивного счетчика 14, а цифрами О, 1, 2, 318 отмечены его показания при формировании первой половин 1 ы ступенчатой синусоиды при работе счетчика в режиме суммирования. Точками 18, 17, 163, 2, 1, О отмечены показания реверсивного счетчика 14 при формировании второй половины ступенчатой синусоиды при работе счетчика в режиме вычитания. Следовательно, при поступлении в счетчик 14 первых 18 импульсов он переключается на вычитание, а при поступлении 36 импульсов (при нулевых показаниях) счетчик опять переключается на суммирование.0 - напряжение постоянной составляющей формируемой кривой;4, 1 ь 1 ь " 18 - напряжение отдельныхступенек на выходе преобразователя код - аналог 15 при ступенчатой аппроксимации;У , У- линейно изменяющиеся напряжения между точками 1, 2, 3,18 при линейной аппроксимации;р - число ступенек на период (р=36);Т= -- период формирования1У кривой.Когда напряжение на выходе преобразователя код - аналог (ПКА) 15 генератора между точками О, 1, 2, 3, 418, 17, 162, 1, 0 изменяется ступеньками, а на. выходе линейного аппроксиматора 1 линейно, выходное напряжение генератора на выходе суммирующего УПТ 11 изменяется по кривой 1.Напряжения на отдельных ступеньках и величины ступенек можно выразить уравнением= - У- - У,соз (10 ю),ю = 1,2,3, 18; У = ) О.При р=36МУ 1 - ЬУр/2 1+1: ЛУ 19 - 1Например, Ю=У 38, Юа=Юа.Ступеньки от 1-й до 9-й последовательно возрастают, а от 10-й до 18-й убывают в обратной последовательности.Линейно изменяющиеся напряжения на участках определяются уравнениями20 огде У 9, =р Й входное напряжение интегратора 2 при ЛУ;=1, а величины ЛУ; можно 50 рассматривать как постоянные множителипри выходном напряжении интегратора ИьЯ на, каждой ступени.Такое разделение величин удобно с точкизрения построения интегратора. В этом случае при формировании колебаний заданной частоты10-" й на вход интегратора 2 пеТ Триодически, с периодом Л 1= - = - , подаетр 36о 60 ся постоянное напряжение величиной Уд, --=р 10 - й на время интегрирования г=Л -- гь, где 1 ь промежутки времени между импульсами. Для приведения интегратора в ис ходное состояние за время 1 ь, он на это вре.65 мя шунтируется малым сопротивлением. д - число включенных декадделителя частоты;- время интегрирования впределах каждой ступе ни, изменяющееся от 0до Л 1;Л - длительность одной ступени;Ь - частота на выходе делив теля 1 б;9 п, Ч 8 - коэффициенты деленияделителей 17 и 18;У;,(1) - выходное напряжение навыходе линейного ап проксиматора;оУ- постоянное напряжение,на входе интегратора 2, формируемое в соответствии с номером -ступени, установленным коэффициентом умножения Й умножителя 19 и коэффициентом деления ды= = 10" декадного делите ля 20.Из (2) и (3) видио, что для получения линейно изменяющегося напряжения на произвольном участкенеобходимо к напряжению ступеньки У; добавить линейно изменяющееся напряжение У;,(1) линейного аппроксиматора 1, полученное интегрированием напряжения И,и =ЛУ;р 10 - " К Значение р в вьюражении фиксировано, Величина й задается декадным делителем 21 умножителя 19, а и - числом включенных декад делителя 20, Величины Й и и при форсированной частоте =10 - " й остаются неизменными. Постоянные величины ЛУ;, которые определяют из урав нения 1, заранее известны и повторяются впроцессе формирования в определенной последовательности. Поэтому выходное напряжение линейного аппроксиматора данной ступеньки можно представить в виде45У,а = Ы 3 Уди=М 3, Ун,дЯ,оИмпульсы входного напряжения интегратора 2 с периодом Ы длительностью т величиной Р=р 10 " й формируются отдельным декадным преобразователем код - аналог 10 параллельного типауправляемым триггерами декадного делителя 21 в умножителе частоты 19. При этом соответствующие ключи первой декады ПКА 10 управляются триггерами первой декады делителя 21, ключи второй декады ПКА 1 О управляются соответствующими триггерами второй декады и т, д.На вход интегратора 2 необходимо подавать напряжение У,=р 10 - д й.оДля этого нужного, чтобы напряжение источника питания ПКА 10 было Е=р 10 - ",Здесь р - число ступенек на период формируемой кривой - величина, постоянная (р=- =36); п - число включенных декад декадного делителя 20 устанавливается переключателем в соответствии с требуемой частотой формированием (и=О, 1, 2, 3).На каждой ступени выход интегратора, 2 подключается к УПТ 11 через свое входное сопротивление, определяемое для каждой сту 1 опени й; -, где Я, - сопротивление об 10 ф ЬУратной связи усилителя. При р= 36 таких ступеней различных сопротивлений будет 9 (Яя Л 2,21 " Л 2,9). Включение сопротивлений в необходимой последовательности обеспечивается ключами коммутатора 4, управляемыми отдельным реверсивным счетчиком 5 через дешифратор 9 на 9 выходов.Из кривой фиг. 2 видно, что в точках переключения реверсивного счетчика 5 с режима суммирования на режим вычитания (после поступления на вход реверсивного счетчика 14 восьми импульсов, при показаниях счетчика, равных 8) и в точках переключения. реверсивного счетчика 14 с режима вычита,- ния на режим суммирования (после поступления на вход 17 импульсов, при нулевых, показаниях счетчика 5) две соседние ступеньки по величине одинаковы. Поэтому необходимая очередность следования ступенек, как в возрастающем порядке (при работе счетчика в режиме суммирования), так и в убывающем порядке (в режиме вычитания счетчика 5) соблюдается только тогда, когда, 9-й, 18-й, 27-й и т. д. входные импульсы счетчика блокированы. Эту задачу можно решить, например, путем установки на входе реверсивного счетчика 5 логической схемы 8. Схема 8 содержит вентиль, управляемый отдельным триггером, первый вход которого соединен со входом вентиля, а второй вход через схему ИЛИ соединен с отдельными входами триггера знака 6. Следовательно, 9-й, 18-й, 27-й и т. д. импульсы не проходят через вентиль на вход счетчика 5 и в промежутках между импульсами: 8 - 10; 17 - 19; 26 - 28 и т. д. входные сопротивления коммутатора 4 остаются неизменными.55 60 65 Предмет изобретенияЛинейный аппроксиматор генератора синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, содержащий последовательно соединенные интегратор, инвертор, другой вход которого соединен с одним из выходов триггера знака, реверсивного счетчика генератора коммутатор, второй вход которого подсоединен ко входу реверсивного счетчика генератора через логическую схему, реверсивный счетчик со схемой совпадений и триггером реверса, и дешифратор, отличающийся тем, что, с целью 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 УПТ 11 представляет собой совокупность сммируюгцей схемы с операционным усилителем.Из кривых фиг. 2 видно, что напряжения всех ступенек У;( подаются на вход УПТ 11 со своими знаками, а, линейно изменяюо шиеся напряжения каждой ступени Ую,н а выходе интегр атор а всегда положительны. Из фиг. 2 также видно, что на участке формирования первой половины ступенчатой синусоиды, когда реверсивный счетчик 14 работает на суммирование, знаки напряжения ступенек У; и линейно изменяющихся напряжений на участках Уг,аположительны. Поо скольку У;(О (меньше нуля), то й,юдолжны быть положительны, Следовательно, при работе реверсивного счетчика 14 на суммирование напряжения с выхода интегратора должны подаваться на вход УПТ 11 без изменения знака.На участке формирования второй полуволны ступенчатой синусоиды, когда реверсивный счетчик 14 работает на вычитание, знаки напряжений ступенек У; и линейно изменяюогцихся напряжений на участках Ую,а (1) совопадают. Поскольку У;(О, то Уг,д (1) тоже отрицательны. Следовательно, при работе реверсивного счетчика 14 на вычитание напряжения с выхода коммутатора 4 подаются на вход УПТ 11 с изменением знака. Известно, что эту задачу можно решить различимыми способами, Например, применением инвертора 3 с операционным усилителем, коэффициент усиления которого равен единиде.Таким образом, при работе реверсивного счетчика 14 на суммирование выход интегратора 2 соединен со входом УПТ 11 непосредственно через коммутатор 4, а при работе реверсивного счетчика 14 на, вычитание выход интегратора 2 соединен со входом УПТ 11 через инвертор 3 и коммутатор 4. Операция переключения инвертора 3 осуществляется электронным ключом на два положения, управляемым триггером знака реверсивного счетчика 14,Кроме указанных напряжений на вход УПТ 11 подается напряжение смещения Ус; для устранения постоянной составляющей в выходном напряжении генератора или для изменения ее в нужных пределах.Т6 17 1 У 21 25 25 27 Ю Л 5 У 55 57 Я 41 45 И 5 4 5 Б 7 8 Я 1 Б 11 5 Б Р г,2 тавитель М. Порфирова зурова Корректор Н, Прокуратова актор Заказ 1738 Л Изд.1380 Тираж 780 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 пография, пр. Сапунова, 2 уменьшения коэффициента нелинейных искажений выходного напряжения генератора, на входе интегратора включен преобразователь код - напряжение, а выход коммутатора подключен ко входу усилителя постоянного токагенератора.