Формирователь пилообразного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцИАлистичеснихРЕСПУБЛИН 091 (11) 9 32 ГрдЗц1 гЦ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ 4463135/2419,.0788 74 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1138932, кл. Н. 03 К 4/48, 1985.Авторское свидетельство СССР Кф 1262705, кл. Н ОЗ К 4/08, 1984. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения -, повышение линейности и увеличение крутизны спада формируемого напряжения, В Формирователь, со" держащий блок 1 управления, источняк 3 опорного напряжения, интегратор 4, интегратор 6 со сбросом,компаратор 8, электронный ключ 10 исумматор 20, введены триггер 2, интегратор 5, интегратор 7 со сбросом,компаратор 9, электронные ключи 1113, элементы И 14-17, элементы НЕ 18,19 и сумматор 21. Интеграторы 4, 6,компаратор 8 и электронный ключ 10,а также интеграторы 5, 7, компаратор9 и электронный ключ 11 образуют дваформирователя пилообразного напряжения,. работающие в противофазе и обеспечивающие стабильную аплитуду приизменениях частоты импульсов на входной шине 22, Через электронные ключи13 и 12 на сумматор 21 поступаюттолько нарастающие пилообразные сигналы, в результате на выходной шине23 Формируется пилообразное напряжение с крутым спадом. 2 ил.10ЗО4045 электронного ключа 11 и входом второго элемента НЕ 19, соединенного своим,выходом с первым входом четвертогоэлемента И 17, выход которого соединен с входом сброса второго интегратора 7, Вход первого интеграторасоединен с выходбм первого электронного кЛюча 10, а выход - с сигнальным входом первого интегратора , вы"ход которого соединен с сигнальнымвходом четвертого электронного ключа13 и первым входом первого компараИзобретение относится к импульс,ной технике и может быть использовано в измерительной и испытательнойаппаратуре,Цель изобретения - повышение линейности и увеличение крутизны спадаформируемого пилообразного напряжения,На фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого формирователя;на Фиг. 2 - временные диаграммы егоработь 1,формирователь пилообразного напряжения содержит блок 1 управления,триггер 2, источник 3 опорного напряжения, первый и второй интеграторы ч и 5, первый и второй интеграторы 6 и 7 со сбросом, первый и второй компараторы 8 и 9, с первого по четвертый электронные ключи 10-13, с первого по четвертый элементы И 11-17, ,первый и второй элементы НЕ 18 и 19, первый и второй сумматоры 20 и 21,входную шину 22 и первую и вторую выходные шины 23 и 21.Вход блока 1 соединен с входной шиной 22, первый выход - со счетным входом триггера 2, а второй - с первыми входами первого и второго элементов И 1 ч и 15. Первый выход трггере 2 соединен с управляющим входомчетвертого электронного ключа 13 ивторыми входами второго и четвертогоэлементов И 15 и 17, а втоРой - с управляющим входом третьего электронного ключа 12 и вторыми входами первого и третьего элементов И 14 и 16,Выход первого элемента И 11 соединен с управляющим входом первого электронного ключа 10 и входом первого элемента НЕ 18, соединенного своим выходом с первым входом третьего элемента И 16, выход которого соединен с входом сброса первого интегратора б. Выход второго элемента И 15 соединен с управляющим входом второго тора 8. Вход второго интегратора 5 соединен с выходой второго электронного ключа 11, а выход - с сигнальным входом второго интегратора 7, выход которого соединен с сигнальным входом третьего электронного ключа 12 и первым входом второго компаратора 9, Выход источника 3 соединен с первым входом первого сумматора 20 и вторыми входами первого и второго компараторов 8 и 9, выходы которых соединены с сигнальными входами первого и второго электронных ключей 10 и 11 соответственно. Первый и второй входы второго сумматора 21 соединены с выходами третьего и четвертого электронных ключей 12 и 13 соответственно, а выход - с первой выходной шиной 23 и вторым входом первого сумматора 20, выход которого соединен с второй выходной шиной 2 ч,формирователь пилообразного напряжения работает следующим образом.Тактовые импульсы поступают на вход блока 1, По передним Фронтам тактовых импульсов блок 1 Формирует короткие импульсы, которые поступают на первый выход блока 1 и на счетный вход триггера 2 (фиг. 2,а). На второй выход блока 1 и на первые входы первого и второго элементов И 11 и 15 тактовые импульсы проходят через блок 1 без изменения (фиг. 2, б). Триггер 2 перебрасывается с каждым поступающим на его вход импульсом, На его первом выходе, на вторых входах элементов И 15 и 17 и на управляющем входе электронного ключа 13 формируется периодический прямоугольный сигнал со скважностью 2 и уровнем, соответствующим "1" (фиг. 2,в). На втором выходе триггера 2, на вторых входах элементов И 14 и 16 и на управляющем входе электронного ключа 12 формируется сигнал, логически инверсный .сигналу на первом выходе триггера 2.В промежутки времени, когда сигнал на первом выходе триггера 2 соответствует "0", импульсы с второго выхода блока 1 проходят через первый элемент И 11 на управляющий вход первого электронного .ключа 10 и на вход первого элемента НЕ 18 (Фиг. 2,д), а в промежутки времени, когда сигнал на первЬм выходе триггера 2 соответствует "1", импульсы с второго выхода блока 1 проходят через второйэлемент И 15 на управляющий вход вто5 156 ч 7196 рого электронного ключа 11 и на вход жительной полярности. Затем на вход второго элемента НЕ 19 (фиг. 2,е), На сброса первого интегратора 6 с выховыходах элементов НЕ 18 и 19, а сле- да третьего элемента И 16 поступает довательно, и на первых входах тре- сигнал, соответствующий "1", сигнал тьего и четвертого элементов И 16 и на выходе первого интегратора 6 17 соответственно формируются сигна- уменьшается до нуля и остается на лы, логически инверсные сигналам на этом уровне до окончания нечетного входах элементов НЕ 18 и 19, На вы- периода (Фиг. 2,и), Со следующим не- ходе третьего элемента И 16 и на вхо четным периодом описанный процесс де сброса первого интегратора 6 сиг- повторяется (Фиг, 2,и). нал соответствует "1" в те промежут.- Если к окончанию нечетного периоки времени, когда сигналы на первом да сигнал на выходе первого интегвыходе триггера 2 и на выходе первого ратора 6 не достигает уровня Б имэлемента И 1 ч одновременно соответ пульс на входе первого интегратора ствуют "0" (фиг. 2,ж), На выходе цет имеет положительную полярность, вертого элемента И 17 и на входе и в следующем цикле сигнал на выходе сброса второго интегратора 7 сигнал первого интегратора 6 нарастает быстсоответствует "1" в те промежутки рее, Если же к окончанию нечетного времени, когда сигналы на втором вы периода сигнал на выходе первого инходе триггера 2 и на выходе второго тегратора Ь превышает уровень У элемента И 15 одновременно соответст- то этот импульс имеет отрицательную вуют "0" (Фиг. 2,з). полярность, и в следующем цикле сигНа первые входы компараторов 8 и 9 нал на выходе первого интегратора 6 поступают сигналы с выходов интег нарастает медленнее, В результате раторов Ь и 7 соответственно, а на скорость линейного нарастания сигнавторые - опорное напряжение уровня ла на выходе первого интегратора 6 Оо с выхода источника 3. Выходное устанавливается такой, цто уровень напряжение компараторов 8 и 9 поло- его к окончанию нечетных периодов жительно, если сигналы на их первых ЗО становится равным 1, с погрешностью, входах превышают опорный сигнал уров- не превышающей некоторого уровня, ня .Бо на вторых входах, и отрицатель- который может быть сделан сколь угад,о, если сигналы на первых входах не но малым путем соответствующего выбопревышают опорный сигнал И. ра постоянной времени интегратораВ нечетный период входного сигнала 35 Аналогично с помощью второго ком(когда сигнал на первом выходе триг- паратора 9, вторых интеграторов 5 и 7 гера 2 соответствует "1") первый ин- и второго электронноГо ключа 11 по тегратор 6 осуществляет интегрирова- управляющим сигналам с выходов второние поступающего на его вход с выхо; го и четвертого элементов И 15 и 17 да первого интегратора 4 сигнала, 40 обеспечивается Формирование на выходе При этом первый электронный ключ 10 второго интегратора 7 сигнала, линей- разомкнут. и сигнал на выходе первого но нарастающего от нуля до уровня И интегратора ч и сигнальном входе пер- в четные периоды и спадающего до нуля вого интегратора 6 остается постоян- в нечетные периоды входного сигнала ным поэтому сигнал на выходе перво (фиг 2 к)го интегратора 6 линейно нарастает от Сигналы с выходов интеграторов нуля в .нацале нечетного периода вход" 7 и 6 церез электронные ключи 12 и 1.3 ного. сигнала до некоторого уровня, соответственно поступают на первый близкого к Б , к концу этого периода и второй входы второго сумматора 21, (фиг. 2,и). В начале следующего за 50 КоэфФициенты передачи второго сумманецетным четного периода входного сиг- тора 21 по обоим входам равны 1. По- нала на управляющий вход первого эле- скольку ключи 13 и 12 замыкаются по ктронного ключа 1 О поступает корот- управляющим сигналам с первого и втокий импульс с выхода первого элемен- рого входов триггера 2 соответствента И 1 ч (фиг, 2,д), при этом ключ 1 О 55 но в нечетные и цетные периоды вход- кратковременно замыкается, пропуская ного сигнала, на выходе второго сумна вход первого интегратора 4 корот- матора 21 и первой выходной шине 23 кий импульс отрицательной или поло- формируется пилообразное напряжение(фиг. 2,л) с высокой линейностьои большой крутизной спада,Сигнал с выхода второго сумматора21 поступает на второй (инвертирующий) вход первого сумматора 20, на5первый вход которого поступает иг-.нал уровня Ц, с выхода источника 3,Коэффициент передачи по второму входу сумматора 20 вдвое больше, чем попервому, поэтому на выходе первогосумматора 20 и на второй выходной шине 2 ч формируется симметричное двуполярное пилообразное напряжение(Фиг. 2,м), 15Линейность пилообразного напряжения в предлагаемом Формирователе более высока, чем в прототипе, так какв данном случае в промежутки времени,когда изменяются сигналы на сигнальных входах интеграторов со сбросом,сигналы с их выходов на выходЫ Формирователя не проходят.Крутизна спада пилообразного напряжения в предлагаемом Формирователе 25значительно больше, чем в прототипе,так как она определяется только быстродействием электронных ключей 12и 13, а медленно спадающие сигналыс выходев интеграторов 6 и 7 со,сбро- ЗОсом на выходные шины не проходят,Формула изобретенияФормирователь пилообразного напря 35 жения, содержащий блок управления, первый сумматор, источник опорнсго напряжения, первый интегратор, первый интегратор со сбросом, первьй электронный ключ и первый компаратор, 0 причем вход блока управления соединен с входной шиной, выход источника опорного напряжения соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого и выход соединены с первой и второй выходными шинами соответственно, первый вход первого коипаратора соединен с выходом первого интегратора со сбросом, второй входс первым входом первого сумматора, а выход - с сигнальнйм входом первого электронного ключа, вход первого интегратора соединен с выходом первого электронного ключа, а выход - с сигнальным входом первого интегратора со сбросом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения линейности и увеличения крутизны спада формируемого напряжения, в него введенывторой интегратор, второй интегратор,со сбросом, второи компаратор, второйсумматор, второй, третий и четвертыйэлектронные ключи, триггер, с первогопо четвертый элементы И, первый ивторой элементы НЕпричем первый выходблока управления соединен с входомтригера, а второй - с первыми входами первого и второго элементов И,первый выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И и управляющим, входом четвертого электронного ключа, а второй - с вторым входом первого элемента И и управляющимвходом третьего электронного ключа,выход первого элемента И соединен суправляющим входом первого электронного ключа и входом первого элементаНЕ, выход которого соединен с первым,входом третьего элемента И, выходвторого элемента И соединен с управляющим входом второго электронногоключа и входом второго элемента НЕ,выход которого соединен с первым вхо.дом четвертого элемента И, выходытретьего и четвертого элементов Исоединены с входами сброса первогои второго интеграторов со сбросомсоответственно, первый и второй входы второго сумматора соединены свыходами соответственно третьего ичетвертого электроннь 1 х ключей, а выход - с первой выходной шиной, причем сигнальные входы третьего и четвертого электронных ключей соединеныс выходаи соответственно первогои второго интеграторов со сбросом,первый,и второй входы второго компаратора соединены с выходами второгоинтегратора со сбросом и. источникаопорного напряжения соответственно,а выход - с сигнальным входом второгоэлектронного ключа, вход второго интегратора соединен с выходом второгоэлектронного ключа, а выход - с сигнальным входом второго интеграторасо сбросом, при этом первый и второйвыходы триггера соединены с вторымивходами четвертого и третьего элементов И соответственно,15 ьЬ 719 Составитель А. Смирнов Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши Редактор Н ни тельский комбинат "Патент, г,Ужгород, ул,Гагарина, 1 О Производственно Заказ 11 Ь 5 ВНИИПИ Гос Тираж 658 дарственного комитета и 113035, Москва, Ж"Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СС Раущская наб., д. Й/5