CS207209B1 - Dvoufázový generátor s neinvertujícím a dvouvstupovým integrátorem - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení dvoufázového generátoru s neinvertujícím a dvouvstupovým 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 nelineární zkreslení vlivem fázového posuvu a omezeného mezního kmitočtu pro plný výstupní výkon.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje dvoufázový generátor s neinvertujícím a dvouvstupovým integrátorem, jehož podstatou je, že první zesilovač je svým invertujícim vstupem spojen jednak přes první odpor se společným vodičem a jednak přes druhý odpor se svým výstupem spolu v uzlu s první výstupní svorkou, se čtvrtým odporem, s obvodem regulace amplitudy a přes pátý odpor s invertujícim vstupem druhého zesilovače a přes druhý kondenzátor s jeho výstupem v uzlu s druhou výstupní svorkou a se třetím odporem spojeným s neinvertujícím vstupem prvního zesilovače v uzlu; s prvním kondenzátorem připojeným ke společnému vodiči, dále pak se čtvrtým odporem, zatímco^; neinvertující vstup druhého zesilovače je spojen s obvodem regulace amplitudy spojeným ještě se společným vodičem.

Podstatným přínosem zapojení podle vynálezu je, že umožňuje jednoduchou realizaci generátorů se dvěma výstupy s fázovým posuvem 90°, přičemž je zvláště výhodný malý potřebný koeficient přenosu obvodu regulace amplitudy, umožňující účinnou regulaci při dosaženi velmi malého nelineárního zkreslení, například při užití řízených odporů v obvodu regulace.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, na kterém je uveden příklad zapojení. Dvoufázový generátor sestává ze zpětnovazební smyčky složené z neinvertujícího integrátoru, který tvoří první zesilovač 1, jehož invertujíci vstup je spojen přes druhý odpor 6 s jeho výstupem a přes první odpor 5 se společným vodičem. Neinvertující vstup prvního zesilovače 1 je spojen přes třetí odpor 7 s výstupem druhého zesilovače 2, jednak přes čtvrtý

20720?

podpor 8 do uzlu s první výstupní svorkou 3, s výstupem prvního zesilovače 1, s obvodem 12 j regulace amplitudy a jednak přes první kondenzái tor 9 se společným vodičem. Dvouvstupový integrátor tvoří druhý zesilovač 2 invertujícím vstupem spojený jednak přes pátý odpor 10 s uzlem první výstupní svorky 3 a jednak přes druhý kondenzátor i ί 11 s jeho výstupem spolu s druhou výstupní ^! svorkou 4. Neinvertující vstup druhého zesilovače je spojen s druhým vývodem obvodu 12 regulace amplitudy, jehož třetí vývod je spojen se společnýni Vodičem. Obvod 12 regulace amplitudy možno realizovat například s využitím nelinearity amplitudové přenosové charakteristiky dvojbranu, tepelně citlivých prvků, jako jsou termistory,, žárovky, nebo lze použít řízených děličů, analogových násobček. Účelem tohoto obvodu je nastave-, ní a udržení koeficientu přenosu k požadovanému, udržení harmonických kmitů.

Při návrhu obvodu vycházíme obvykle z níže uvedených hodnot, přičemž obvykle volíme

R_s = R₆, R₇ = R₈ =711₀ = R C_u = 1/2 G, = C T = RC

Přenos obvodu regulace amplitudy označíme hodnotou K.

Uvažujeme-li ideální prvky, pak pro neinvertující integrátor platí vztah:

^U3 = —~ U₄ pT kde u₃ je napětí na první výstupní svorce 3 u₄ jé napětí na druhé výstupní svorce 4 p je komplexní proměnná

Pro dvoustupový integrátor platí ¹ _ι_ V j. ^K

U₄ ---— U₃ + K . U₃ + —- U₃ pT pl

Potom charakteristická rovnice pro celé zapojení je:

₂ K 1 - K _n P - -y P + _T2 - = ⁰

Z této rovnice plyne, že zapojení může pracovat jako generátor harmonických kmitů jen pro koeficient přenosu K = 0. Shora uvedené srovnání je pouze obecné, nerespektuje ztráty v reálných , prvcích užitých v zapojení. Reálný obvod je vlivem , ztrát stabilní a je nutno nastavit malé kladné K, , menší než 0,1 aby vznikl generátor

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Dvoufázový generátor s neinvertujícbn a dvouvstupovým integrátorem vyznačený tím, že první zesilovač (1) je svým invertujícím vstupem spojen jednak přes první odpor (5) se společným vodičem a jednak přes druhý odpor (6) se svým výstupem spolu s uzlu s první výstupní svorkou (3), se čtvrtým; odporem (8) s obvodem (12) regulace amplitudy a přes pátý odpor (10) s invertujícím vstupem druhého zesilovače (2) a přes druhý kondenzátor (11) s jeho výstupem v uzlu s druhou výstupní svorkou (4) a se třetím odporem (7) spojeným s neinvertujícím vstupem prvního zesilovače (1) v uzlu s prvním kondenzátorem (9) připojeným ke společnému vodiči, dále pak se čtvrtým odporem (8), zatímco neinvertující vstup druhého zesilovače (2) je spojen s obvodem (12) regulace amplitudy spojeným ještě se společným vodičem.