CS207208B1 - Dvoufázový generátor s rozdílovým a neinvestujícím integrátorem - Google Patents

Description

Vynález se týká dvoufázového generátoru s rozdílovým a neinvertujícím integrátorem.

Dosavadní známá zapojení dvoufázových generátorů obvykle sestávají ze dvou invertujících integrátorů a invertoru se zpětnou vazbou přes celé zapojení. Do tohoto obvodu se obvykle zavádí tlumení v obvodu zpětné vazby prvního integrátoru. Nasazení a stabilní udržení kmitů zabezpečuje kladná zpětná vazba vedená 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 požadavku dosáhnout vyšších kmitočtů, kdy je náchylné ke kmitání i bez zavedení zpětné vazby, silně roste í nelineární zkreslení vlivem fázového posuvu a omezeného mezního kmitočtu pro plný výstupní výkon.

Napětí s fázovým posuvem rozdílným od 90° se dosud získávalo pomocí sumačního obvodu s dalším operačním zesilovačem nebo pomocí fázových posouvačů u generátorů s jedním výstupem.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje dvoufázo• vý generátor s rozdílovým a neinvertujícím generátorem, jehož podstatou je, že invertující vstup prvního zesilovače je spojen jednak přes první kondenzátor do uzlu s jeho výstupem, s první výstupní svorkou, s obvodem regulace amplitudy, s neinvertujícím vstupem druhého zesilovače a jednak přes první odpor do uzlu se druhou výstupní svorkou s výstupem druhého zesilovače a přes třetí kondenzátor s jeho invertujícím vstupem spojeným ještě přes třetí odpor se společným vodičem, zatímco neinvertující vstup prvního zesilovače je spojen jednak přes druhý kondenzátor se společným vodičem a jednak přes druhý odpor s obvodem regulace amplitudy spojený ještě se společným vodičem.

Předností zapojení podle vynálezu je jednoduchá konstrukce generátoru se dvěma výstupními napětími se zvoleným fázovým posuvem, například 20° nebo se zvoleným poměrem amplitud výstupního napětí.

K objasnění vynálezu je přiložen výkres, na němž je uveden příklad zapojení. Rozdílový generátor sestává z prvního operačního zesilovače 1, jehož neinvertující vstup je spojen přes druhý | odpor 7 s obvodem 11 regulace amplitudy a přes druhý kondenzátor 8 se společným vodičem. Invertující vstup prvního zesilovače 1 je spojen jednak přes první odpor 5 do uzlu s druhou výstupní svorkou 4 a jednak přes první kondenzátor 6 s první výstupní svorkou 3. Tato první svorka 3 je pak ještě spojena s výstupem prvního zesilovače 1, s neinvertujícím vstupem druhého zesilovače 2 a s druhým vývodem obvodu 11 regulace amplitudy, který je třetím vývodem spojen se , společným vodičem. Obvod 11 regulace amplitudy využívá buď nelinearity amplitudové přenosové charakteristiky nebo termistorů, žárovek, řízených děličů, analogových násobiček apod. Podmínkou je nastavení a udržení koeficientu K nutného i k udržení harmonických kmitů.

Princip činnosti zapojení lze nejvýhodnéji objasnit matematickým zdůvodněním. Jestliže při výpočtu uvažujeme ideální prvky, pak pro rozdílový integrátor platí:

! ...... ' «4 = (1 + ) ^U3 | a pro neinvertující integrátor platí:

K 1 u₃ = —— u₃ ——- U4 pT pT j kde u₃ je napětí na první výstupní svorce 3 1 u₄ je napětí na druhé výstupní svorce 4 | K je přenos obvodu 11 regulace amplitudy T = ŘČ, a p je komplexně proměnná i přičemž pro hodnotu prvního, druhého a třetího odporu 5,7,9 volíme obvykle: R₅ — R₇ = Rj = R a pro kapacitu prvního, druhého a třetího kondenzátoru 6,8,10 volíme Ce-Q-Qo-C.

Po tom pro charakteristickou rovnicí celého zapojení platí:

P² + P + -^3 = ⁰

V tomto případě je nutné pro vznik harmonických kmitů aby bylo K = 1.

: Koeficientu přenosu K menšího než 1 dosáhneme, zvolíme-li časovou konstantu druhého odporu 7 a kondenzátoru 8 menší, než je časová konstanta | prvního odporu 5 a kondenzátoru 6.

Toto zapojení lze s výhodou použít zejména pro konstrukci jednoduchých a úsporných dvoufázových generátorů s volitelným posuvem fáze mezi výstupy, např. 20°, nebo pro realizaci generátoru se zvoleným poměrem amplitud výstupního napětí.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Dvoufázový generátor s rozdílovým a neinvertujícím integrátorem vyznačený tím, že invertující vstup prvního zesilovače (1) je spojen jednak přes i první kondenzátor (6) do uzlu s jeho výstupem, ;s první výstupní svorkou (3) s obvodem (11) regulace amplitudy, s neinvertujícím vstupem drui hého zesilovače (2) a jednak přes první odpor (5) do uzlu se druhou výstupní svorkou (4) s výstupem druhého zesilovače (2) a přes třetí kondenzátor (10) s jeho invertujícím vstupem spojeným ještě přes třetí odpor (9) se společným vodičem, zatím co neinvertující vstup prvního zesilovače (1) je spojen jednak přes druhý kondenzátor (8) se společným vodičem a jednak přes druhý odpor (7) s obvodem (11) regulace amplitudy spojeným ještě se společným vodičem.