Генератор трапецеидального напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 124143 5 Н 4 НОЗК 4 импульсамиа также уронования импконденсатортель 3 напррезисторы15, 16, 17 и о СССР1981.СССР1978.НОГО леннои. цел ключи 10 и мирования длительнос к зовыполнения орму пряжеетения -можнося н на чер обчал ераторе ность н во печения в с заданно ировкитрапеце ак пульсов к илообраз .и. ф-ль ершины аузы м и 2 Фиг. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ одними изоБеЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относитсяской технике. Может испольв устройствах формированиния сложной формы. Цель израсширение функциональныхтей, достигается путем обенезависимой электронной редлительности плоской видального импульса и п крутизны фронта и спада, вня плоской вершины и осульса, Генератор содержит1, ключи 2 и 8, повторияжения, компараторы 4 и 9, 5 и 7, усилитель б,шины 18. Для достижения поставв генератор введены 11, элементы 12 и 13 форимпульсов регулируемой и, НЯ-триггер 14. Вариант генератора по пунктам 2 изобретения приводится в описании изобретения. В печивается также возформирования импульуровня и формировани рапецеидальной,так и треугольной формы.1 124зобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования напряжений сложной формы.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем обеспечения независимойэлектронной регулировки длительностиплоской вершины трапецеидального импульса и паузы между импульсами,крутизны фронта и спада, уровней .плоской вершины и основания импульса,Кроме того, устройство обеспечивает начало формирования импульсовс заданного уровня и формированиеимпульсов как трапецеидальной,так ипилообразной, и треугольной формы,На фиг 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства; нафиг. 2 - структурная электрическаясхема устройства с расширением функциональных возможностей, вариант;1на фиг. 3 в , эпюры, поясняющие работу устройства.Генератор трапецеидального напряжения содержит конденсатор 1,однаобкладка которого соединена с общейшиной устройства, другая обкладка -с выходом первого ключа 2 и с входом.повторителя 3 напряжения, выход" которого соединен с первым входом первого компаратора 4 и через первый резистор 5 - с неинвертирующим входомусилителя 6, выход которого черезвторой резистор 7 соединен с другойфобкладкой конденсатора 1, второйключ 8, второй компаратор 9, третийи четвертый ключи 10 и 11, первыйи второй элементы 12 и 13 формирования импульсов регулируемой длительности, КБ-триггер 14, Б -и К-входыкоторого соединены с выходами первого и второго компараторов 4 и 9 со-ответственно, прямой выход его соединен с управляющим входом второгоключа 8 и через первый .элемент 12формирования импульсов регулируемойдпительности - с управляющим входомпервого ключа 2, а инверсный выходподключен к управляющему входу трегьего ключа 10 и .через второй элемент 13 формирования импульсов регулируемой длительности - к управляющему входу четвертого ключа 11, приэтом входы первого и четвертого ключей 2 и 11, второй вход первого ипервый вход второго компараторов4 и 9 подключены к шинам 15 и 16435 2 верхнего и нижнего уровней пос тониного напряжения соответственно,причем выход четвертого ключа 11 соединен со входом повторителя 3 напряжения,выход которого подключен квторому входу второго компаратора 9,входы второго и третьего ключей 8и 10 подключены соответственно к шинам 17 и 18 источников положительного и отрицательного напряжений, авыходы к инвертирующему вхоДу.усилителя б. В него введены также шины 19 и 20 установки верхнего и нижнего начальных напряжений, первый и второй элементы ИЛИ 21 и 22,выходы которых подключены сдответственно к управляющим входам первого 2 иФ четвертого 11 ключей, а первые входы - к выходам первого и второго элементов 12 и 13 формирования импульсов регулируемой длительности, при этом шина 19 установки верхнего 20 уровня начального напряжения соединена с вторым входом первого элемента 2 ИЛИ 21 и с Б-входом КБ-триггера 14,а шина 20 установки нижнего уровня .начального напряжения - с вторым входом второго элемента ИЛИ 22 и сК-входом КБ-триггера 14Кроме того, в него введен двухполюсный,трехпоэиционный переключатель 23, подвижный контакт первогополюса которого соединен с прямымвыходом КБ-триггера 14, первыйнепод-:вижный контакт первого полюса подЗ 5 ключен к входу первого элемента 12формирования импульсов регулируемойдлительности, третий неподвижныйконтакт первого полюса - к третьемувходу второго элемента ИЛИ 22, приэтом .подвижный контакт второго полюса подключен к инверсному выходуКБ-триггера 14, а первый неподвижныйконтакт второго полюса - к входувторого элемента 13 формирования импульсов регулируемой длительности.Генератор трапец 6 идального напряжения работает следующим образом.Усилитель б совместно с резисто-ром 7, конденсатором 1 и повторите-.50 лем 3 образует интегратор, напряжение на выходе которого линейно растет при подаче на вход постоянногоотрицательного напряжения и линейнопадает при подаче на вход постоянно-го положительного напряжения.Для формирования трапецеидальногонапряжения переключатель 23 устанав"ливается в первое положение. В исход-.3 124ном положении на второй вход элемента ИЛИ 22 и на К-вход триггера 14. подано напряжение начальной установки нижнего уровня. напряжения Ц.При этом конденсатор 1 заряжаетсячерез замкнутый ключ 11 до напряжения нижнего уровня Пц, а КБ-триггер 14 устанавливается в нулевоесостояние. Сигнал логической единицы" с инверсного выхода КБ-триггера14 замыкает ключ 10, который подключает вход усилителя 6 к шине 18источника отрицательного напряженияи,Напряжение на выходе генераторадолжно линейно расти, но это не происходит, пока замкнут ключ 11,После снятия напряжения ц,у, вмомент времени й (см, фиг. 3) ключ11 размыкается и напряжение на выходе генератора начинает линейно расти(фиг. За), В момент времени,когдавыходное напряжение становится равным напряжению верхнего уровня П,срабатывает компаратор 4 и устанавливает КБ-триггер 14 в единичное состояние (фиг, 3). При этом ключ 10,размыкается, а ключ 8 замыкается иподключает вход усилителя 6 к шине17 источника положительного напряже-ния +П (фиг. 3 ),Напряжение на выходе генератора должно линейно падать, но его значение поддерживается на уровне Утак как ключ 2 открытсигналом с элемента 12 (фиг. 3),который запускается сигналом логической единицы с прямого выхода КБ-триггера 14,В момент временипосле оконча ния импульса на выходе элемента 12ключ 2 размыкается и напряжение навыходе генератора линейно падает.В момент времени С , когда выходноенапряжение становится равным напряжению нижнего уровня У, срабатываеткомпаратор 9 и устанавливает КБ-триггер 14 в нулевое. состояние.При этом ключ 8 размыкается, аключ 10 замыкается и подключает входусилителя 6 к шине источника отрицательного напряжения -Ц . Одновременно сигнал логической "единицы" с инверсного выхода КБ-триггера 14 запускает элемент 13 (фиг. 3), выходнойимпульс которого замыкает ключ 11,поддерживающий на выходе генераторанапряжение нижнего уровня Пи В момент времени й после окончания импульса на выходе элемента 13 ключ, 11размыкается, напряжение на выходе. 8 или 10 замыкается. Конденсатор 1 30через усилитель 6 и резистор 7 перезаряжается до другого уровня напряжения. В результате на конденсаторе1 и выходе генератора формируетсятреугольное напряжение.Для формирования пилообразногонапряжения переключатель 23 устанавливается в третье положение. Приэтом ключ 2 постоянйо разомкнут (после снятия напряжения установки верхнего начального уровня), а ключ 11управляется КБ-триггером 14 через логический элемент ИЛИ 22.В момент равенства напряжения наконденсаторе 1 напряжению верхнегоуровня П срабатывает компаратор 4.Он устанавливает триггер 14 в единичное состояние. Ключ 11 открывается,50 5 1 О 15 20 25 генератора линейно растет. Далее все. процессы в схеме повторяются.На выход генератора поступает последовательность трапецеидальных импульсов. Нижний уровень трапеции равен напряжению шины 16, верхний уровень - напряжению шины 15, Крутизна Фронта и спада импульсов определяется соответственно величинами шины 18 источников отрицательного -П и шины 17 положительного +У напряжений, а.также величиной. коэффициента передачи усилителя 6, величинами резистора 7 и конденсатора 1. Длительности верхнего и нижнего оснований трапеции равны длительностям выходных импульсов элементов 12 и 13 соответственно.Для формирования треугольного напряжения переключатель 23 устанавливается во второе положение.При этом ключи 2 и 11 после снятия начальных напряжений установки постоянно разомкнуты. В момент равенства напряжения на конденсаторе 1 напряжению верхнего П или нижнего П уровней срабатывает компаратор 4,или 9 соответственно. Состояние КБ- триггера изменяется, один из ключей и конденсатор 1 быстро разряжаетсядо уровня П 1,. после этого срабатывает компаратор 9 и устанавливает навыходе, Ц триггера 14 нулевой уровень. Ключ 11 закрывается, и конденсатор 1 начинает перезаряжаться до уровняУ.Таким образом, на выходе генерато-ра формируется напряжение пилообраз-,ной формы.Предлагаемый генератор позволяет формировать напряжения трапецеидаль 12414 35ной, треугльной и пилообразной формы. Причем формирование напряженияможет начинаться как с нижнего,таки с верхнего уровней. Кроме того,возможна независимая регулировка всехпараметров выходного напряжения. Формула изобретения1 О1. Генератор трапецеидального напряжения, содержащийконденсатор,одна обкладка которого соединена с общей шиной устройства, другая обклад" ка - с выходом первого ключа и с 15 входом повторителя напряжения, выход которого соединен с первым входом первого компаратора и черезпервый резистор с неинвертирующим входом усилителя, выход которого соединен 20 через второй резистор с другой обкладкой конденсатора, второй ключ, второй компаратор, о т л и ч а - ю щ и й с я тем,что, с цельЬ расширения функциональных воэможностей, 25 в него введены третий и четвертый ключи, первый и второй элементы формирования импульсов регулируемой длительности, КБ-триггер, Б-и К-вхо. ды которого соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов, .прямой его выход соединен с управляющим входом второго ключа и ,через первый элемент формирования импульсов регулируемой длительности - ,35 с управляющим входом первого ключа, а инверсный выход подключен к управляющему входу третьего ключа и через второй элемент формирования импульсов регулируемой длительности - к . управляющему входу четвертого ключа, при этом вход первого и. четвертого ключей, второй вход первого и первый вход второго компараторов подключены к шинам верхнего и нижнего уровней постоянного напряжения соответственно, причем выход четвертого ключа соединен с входом повторителя напряжения, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, входы второго и третьего ключей подключены соответственно к шинам источника положительного и отрицательного напряжений, а выходы - к инвертирующему входу усилителя.2. Генератор по 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем,что в него введены шины установки верхнего и нижнего начальных напряжений, первый и второй элементы ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам первого и четвертого ключей, а первые входы - к выходам первого и второго элементов формирования импульсов регулируемой длительности, при этом шина установки верхнего уровня начального напряжения соединена с вторым входом первого элемента ИЛИ и Б-входом КБ-триггера, а шина установки нижнего уровня начального напряжения - с вторым входом второго элемента ИЛИ и с К-входом КБ-триггера. 3. Генератор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что в негс, введен двухполюсный трехпозиционный переключатель, подвижный контакт первого полюса которого соединен с прямым выходом КБ-триггера, первый неподвижный контакт первого полюса подключен к входу первого элемента формирования импульсов регулируемой длительности, третий неподвижный контакт первого полюса - к третьему входу второго элемента ИЛИ, при этом прдвижный контакт второго полюса подключен к инверсному выходу КБ-триггера, а первый неподвижный контакт второго полюса - к входу второго элемента формирования импульса регулируемой длительности..3 Составитель А.ГорбачевРедактор М.Недолузенко Техред Л.Олейник Корректор Е акаэ 3612/5 НИИПИ 4/ Ужгоро Проиэвод Проектна нно-полиграфическое предприятн Цтд Тираж 81 Государстве по делам иэобре 3035, Москва,Ж