CS206046B1 - Double-phase generator with the phase slider and non-inverting integrator - Google Patents

Description

Vynález se týká dvoufázového generátoru s fázovým posouvačem a neinvertujícím integrátorem.

Dosavadní známá zapojení dvoufázových generátorů obvyklesestávaji ze dvoumvértujících integrátorů a invertoru se zpětnou vazbou přes celé zapojení. Do ^tohoto obvodu se obvyklé zavadí tlumení v obvodu zpětné vazby prvního integrátoru. Nasazení a stabilní udržení kmitů zabezpečuje kladná zpětná vazba vedená j z výstupu druhého integrátoru na druhý vstup invertoru. Nevýhodou dosavadních zapojení je nutnost použití tří aktivních prvků, například operačních zesilovačů, což přináší zvýšení výrobních nákladů, elektrického příkonu a přitom zhoršuje odstup pozadí u generátorů s velmi malým nelineárním zkreslením. Dosavadní zapojení způsobuje potíže zejména při požádávkpdosáhnout vyšších kmitočtů, kdy je náchylné ke kmitání i bez zavedení zpětné vazby, silně roste nelineární zkreslení vlivem fázového posuvu a omezeného mezního kmitočtu pro plný vstupní výkon.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje dvoufázový generátor s fázovým posunovačem a neinvertujícím integrátorem, jehož podstatou je, že první zesilovač je invertujícím vstupem spojen’jednak přes první odpor se svým výstupem a s první výstupní svorkou a jednak přes druhý odpor s druhou výstupní svorkou spolu s prvním kondenzátorem spojeným v uzlu se čtvrtým odporem připojeným ke společnému vodiči a s ůeinvertujícím vstupem prvního zesilovače, zatímco první výstupní svorka je spojena přes pátý odpor s uzlem tvořeným druhým kondenzátorem, spojeným se společným vodičem a s neivertujícím vstupem druhého zesilovače, jehož invertující vstup je spojen jednak přes třetí kondenzátor s jeho výstupem a druhou výstupní svorkou a jednak přes třetí odpor se společným vodičem.

Hlavní výhodou popisovaného zapojení je, že umožňuje generovat dvě napětí se zvoleným fázovým posuvem například 90°, a že umožňuje jednoduchou, úspornou a levnou realizaci.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, na kterém je naznačen příklad zapojení.

, Zapojení tvoří dva aktivní prvky - zesilovače. První zesilovač 1 je svým výstupem spojen s první výstupní svorkou 3 a přes první odpor 5 s invertujícím vstupem. Jeho neinvertující vstup je spojen přes čtvrtý odpor 9 .se společným vodičem a přes první kondensátor 8 do uzlu s druhou výstupní svorkou 4, se kterou je přes druhý odpor 6 spojen invertující vstup prvního zesilovače 1; Druhý zesilovač Zjě invertujícím vstupem , r . ___ 206046 spojen jednak přes třetí kondenzátor 12 se svým výstupem a s druhou výstupní svorkou 4 a jednak přes třetí odpor 7 se společným vodičem. Neinvertující vstup druhého zesilovače 2 je spojen přes druhý kondenzátor 11 se společným vodičem a přes pátý odpor 10 s první výstupní svorkou 3. Aby tento obvod pracoval jako generátor harmonických kmitů lze dosáhnout tím, že na místo některého z odporů 5, 6, 7 se zapojí obvod pro řízení amplitudy, který možno vytvořit například pomočí termistorů, žárovek, užitím řízených děličů, analogových násobiček apod. Podmínkou tohoto obvodu je udržení koeficientu přenosu K, nutného k udržení harmonických kmitů.

.Při návrhu obvodu volíme obvykle pro použité součástky tyto hodnoty :

R₇ = lig = -Rjo — R _________________ . ______

pak RC = T kde R₅ je hodnota prvního odporu 5 .

R₆ je hodnota druhého odporu 6 R₇ je hodnota třetího odporu 7 R₉ je hodnota čtvrtého odporu 9 R₁₀ je hodnota pátého odporu 10 C₈ je kapacita prvního kondenzátořu 8 Cj _t je kapacita druhého kondenzátorů 11 C₁₂ je kapacita třetího kondenzátorů 12 T je časová konstanta

Pro přenos neinvertujícího integrátoru za předpokladu užití ideálních prvků mezi u₃ na první výstupní: svorce 3 a napětím u₄ na druhé výstupní svorce 4 platí ' '

U₄ = — M₃ pT a pro fázový posouvač platí

1-pT «3 = - — u₄ + pT

Charakteristická rovnice pro celé zapojení je f2 ρ² + ^ = θ·

Zapojení se chová jako generátor na kmitočtu ω = —

Γ . · i «3 je napětí na první výstupní svorce 3 * m₄ je napětí na druhé výstupní svorce 4 . · p je komplexní proměnná . . |

T je časová konstanta i

V reálném zapojení lze amplitudu kmitů stabilizovat řízením velikosti odporu 7 nebo poměru velikosti odporů 5,6 zařazením místo některého z odporů 5,6,7 shora jmenovaného obvodu pro stabilizaci amplitudy řešeného známými způsoby.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Dvoufázový generátor s fázovým posouvačem a neinvertujícím integrátorem vyznačený tím, že první zesilovač (1) je invertujícím vstupem spojen jednak přes první odpor (5) se svým výstupem a s první výstupní svorkou (3) a jednak přes druhý odpor (6) s druhou výstupní svorkou (4) spolu s prvním kondenzátorem (8) spojeným v uzlu se čtvrtým odporem (9) připojeným ke společnému vodiči a neinvertujícím vstupem prvního zesilovače (1), zatímco první výstupní svorky (3) je spojena přes pátý odpor (10) s uzlem tvořeným druhým kondenzátorem (11) spojeným se společným vodičem a s neinvertujícím vstupem druhého zesilovače (2), jehož invertující vstup je spojen jednak přes třetí kondenzátor (12) s jeho výstupem a druhou výstupní svorkou (4) a jednak přes třetí odpor (7) se společným vodičem.
2. 2. Dvoufázový generátor podle bodu 1 vyznačený tím, že místo jednoho z prvních tří odporů (5, 6, 7) je zapojen obvod pro řízení amplitudy.