RU1838874C - Rc generator of sinusoidal signals - Google Patents

Rc generator of sinusoidal signals

Info

Publication number
RU1838874C
RU1838874C SU904892894A SU4892894A RU1838874C RU 1838874 C RU1838874 C RU 1838874C SU 904892894 A SU904892894 A SU 904892894A SU 4892894 A SU4892894 A SU 4892894A RU 1838874 C RU1838874 C RU 1838874C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
voltage
amplifier
detector
Prior art date
Application number
SU904892894A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Бельцов
Александр Федорович Болкунов
Константин Александрович Белоцерковский
Original Assignee
Санкт-Петербургское конструкторское бюро "Импульс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургское конструкторское бюро "Импульс" filed Critical Санкт-Петербургское конструкторское бюро "Импульс"
Priority to SU904892894A priority Critical patent/RU1838874C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1838874C publication Critical patent/RU1838874C/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Использование: радиотехника, измерительна  техника. Сущность изобретени : RC-генератор синусоидальных сигналов содержит цепь управл емой положительной обратной св зи, широкополосный дифференциальный усилитель, фазирующую цепь, преобразователь уровн  сигнала, два управл ющих переключател , стробирующий детектор, пиковый детектор, усилитель-ограничитель , два резистивных сумматора напр жени , интегратор, два источника опорного напр жени  и преобразователь переменного напр жени  в посто нное и обладает высоким быстродействием при снижении неравномерности уровн  выхлопного напр жени  в диапазоне частот. 1 ил.Usage: radio engineering, measuring equipment. SUMMARY OF THE INVENTION: An RC sinusoidal signal generator comprises a controlled positive feedback circuit, a wideband differential amplifier, a phasing circuit, a signal level converter, two control switches, a strobe detector, a peak detector, a limit amplifier, two voltage resistive combiners, an integrator , two sources of reference voltage and an AC / DC converter and have high speed while reducing the unevenness of the level of the exhaust voltage Wives in the frequency range. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и измерительной технике и может быть ис- пользовано в измерительных генераторах низкочастотных сигналов.The invention relates to radio engineering and measurement technology and can be used in measuring generators of low-frequency signals.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и снижение неравномерности уровн  выходного напр жени  в диапазоне частот.The purpose of the invention is to increase the speed and reduce the unevenness of the output voltage level in the frequency range.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предложенного RC-re- нератора синусоидальных сигналов. Он содержит цепь 1 управл емой положительной обратной св зи, широкополосный дифференциальный усилитель 2, фазирующую цепь 3, преобразователь 4 уровн  сигналов, введенный управл емый второй переключатель 5, стробирующий детектор б, пиковый детектор 7, введенный управл емый первый переключатель 8, усилитель-ограничитель 9, первый резистивный сумматор 10 напр жени , интегратор 11, первый источник 12 опорного напр жени , второй источник 13 опорного напр жени , второй резистивный сумматор 14 напр жени , преобразовательThe drawing shows a structural electrical circuit of the proposed RC-re-generator of sinusoidal signals. It contains a controlled positive feedback circuit 1, a wideband differential amplifier 2, a phasing circuit 3, a signal level converter 4, an input controlled second switch 5, a gate detector b, a peak detector 7, an input controlled first switch 8, an amplifier-limiter 9, a first resistive voltage adder 10, an integrator 11, a first reference voltage source 12, a second reference voltage source 13, a second resistive voltage adder 14, a converter

15 переменного напр жени  в посто нное. Преобразователь 4 уровн  сигнала выполнен на операционном усилителе 16 (ОУ) и первом и втором резисторах 17 и 18 (R1 и R2).15 AC dc voltage. The signal level converter 4 is made on an operational amplifier 16 (op-amp) and first and second resistors 17 and 18 (R1 and R2).

На чертеже прин ты обозначени : 11Д - выходное напр жение детектора; Don per - регулируемое опорное напр жение; 11Вых - выходное напр жение генератора,In the drawing, the following notation is accepted: 11D is the output voltage of the detector; Don per - adjustable reference voltage; 11out - the output voltage of the generator,

RC-генератор синусо дальных сигналов работает следующим образом.The RC-generator of sinusoidal signals operates as follows.

Основу генератора составл ет колебательное звено, состо щее из широкополосного дифференциального усилител  2, фазирующей цепи 3 (RC-цепь Т-образного типа), включенный в цепь отрицательной обратной св зи (ОС), цепи 1 управл емой положительной обратной св зи. Цепь 3 выполнена в виде набора резисторов и конденсаторов с точными значени ми сопротивлений и емкостей. Колебани  возникают в колебательном звене при воздействии на него сигналов управлени  амплитудой (через цепь 1), которые измен ют коэффициентThe oscillator unit consists of an oscillating link, consisting of a broadband differential amplifier 2, a phasing circuit 3 (RC circuit of a T-type), included in a negative feedback circuit (OS), a controlled positive feedback circuit 1. Circuit 3 is made in the form of a set of resistors and capacitors with the exact values of the resistances and capacitances. Oscillations occur in the oscillating link when exposed to amplitude control signals (through chain 1), which change the coefficient

(L

СWITH

0000

соwith

0000

оо°oo °

XIXi

NN

GJGj

передачи цепи положительной ОС, и при воздействии сигналов управлени  частотой, уровень которых определ етс  значени ми сопротивлений и емкостей RC-элементов фазирующей цепи 3. Высока  точность установки и стабильность амплитуды выходного синусоидального сигнала достигаютс  благодар  системе автоматической стабилизации амплитуды (АСА), включающей в себ  преобразователь 4 уровн  сигнала, введенные управл емые первый и второй переключатели 8 и 5, стробирующий детектор 6, пиковый детектор 7, усилитель-ограничитель 9, первый резистивный сумматор 10 напр жени , интегратор 11, первый источник 12 опорного напр жени , второй источник 13 опорного напр жени , второй резистивный сумматор 14 напр жени , преобразователь 15 переменного напр жени  в посто нное.transmission of the circuit of the positive OS, and when exposed to frequency control signals, the level of which is determined by the values of the resistances and capacitances of the RC elements of the phasing circuit 3. High accuracy of the installation and stability of the amplitude of the output sinusoidal signal are achieved thanks to the automatic amplitude stabilization (ASA) system, which includes signal level converter 4, introduced controlled first and second switches 8 and 5, a gating detector 6, a peak detector 7, an amplifier-limiter 9, the first resistive a voltage adder 10, an integrator 11, a first reference voltage source 12, a second reference voltage source 13, a second resistive voltage adder 14, an AC / DC converter 15.

Использование интегратора 11, источника 13, сумматора 14 и преобразовател  15 значительно повышает коэффициент стабилизации системы АСА и, как следствие, улучшает АЧХ RC-генератора по сравнению с прототипом.The use of an integrator 11, a source 13, an adder 14 and a converter 15 significantly increases the stabilization coefficient of the ACA system and, as a result, improves the frequency response of the RC generator compared to the prototype.

При выполнении условий самовозбуждени  переменное напр жение с выхода усилител  2 поступает на преобразователь 15, где оно преобразуетс  в напр жение посто нного тока. Выходное напр жение преобразовател  15, содержащее как посто нную , так и переменную составл ющую, сравниваетс  в сумматоре 14 с опорным напр жением источника 13 и с выходным переменным напр жением усилител  2. В результате на вход интегратора 11 поступает разность напр жений, содержаща  остаточное значение переменной составл ющей , дополнительно фильтруемой интегратором 11. Выходное напр жение последнего сравниваетс  в сумматоре 10с опорным напр жением источника 12 и с выходным напр жением усилител  2. Разност- ный сигнал с выхода сумматора 10 поступает на вход усилител -ограничител  9, выходной сигнал которого в виде отсеченных вершин синусоиды попадает на вход детектора 6 при работе RC-генератора в начале диапазона низких частот (например, 5 Гц-5 кГц) либо на вход детектора 7 при работе RC-генератора в остальном диапазоне низких частот (например, 5-500 кГц),Under the conditions of self-excitation, the alternating voltage from the output of the amplifier 2 is supplied to the converter 15, where it is converted to a direct current voltage. The output voltage of the converter 15, containing both a constant and a variable component, is compared in the adder 14 with the reference voltage of the source 13 and with the output alternating voltage of the amplifier 2. As a result, the voltage difference containing the residual value is input to the integrator 11 a variable component, additionally filtered by the integrator 11. The output voltage of the latter is compared in the adder 10 with the reference voltage of the source 12 and with the output voltage of the amplifier 2. The difference signal from the output of the sum RA 10 is fed to the input of amplifier-limiter 9, the output signal of which is in the form of cut off vertices of the sinusoid that goes to the input of detector 6 when the RC generator is operating at the beginning of the low frequency range (for example, 5 Hz-5 kHz) or to the input of detector 7 when RC generator in the remaining low frequency range (for example, 5-500 kHz),

Применение стробирующего детектора в начале диапазона низких частот позвол ет существенно уменьшить врем  установлени  колебаний, т.е. повысить быстродействие . Это объ сн етс  значительно меньшей инерционностью стробирующего детектора по сравнению с пиковым. В остальном диапазоне низких частот более простым и достаточно эффективным  вл етс  пиковый детектор. Стробирующий детектор 6 управл етс  двум  сигналами - с первого и соThe use of a gating detector at the beginning of the low frequency range can significantly reduce the settling time of oscillations, i.e. increase performance. This is due to the significantly lower inertia of the gating detector compared to the peak. In the remaining low frequency range, a peak detector is simpler and more efficient. The gate detector 6 is controlled by two signals - from the first and from

второго выходов фазирующей цепи 3. Коммутации выхода усилител -ограничител  9 и входа преобразовател  4 осуществл ютс  одновременно соответственно первым переключателем 8 и вторым переключателемthe second outputs of the phasing circuit 3. Switching the output of the amplifier-limiter 9 and the input of the converter 4 are carried out simultaneously by the first switch 8 and the second switch, respectively

о. Выходной сигнал Пд используемого детектора (6 или 7) попадает на вход преобразовател  4, где измен етс  как его уровень, так и пол рность. Входной сигнал 11д преобразовател  4 попадает на неинвертирующий вход операционного усилител  16, на инвертирующий вход которого через резистор R2 подаетс  регулируемое опорное напр жение Don per. В цепь отрицательной ОС усилител  16 включен резистор R1. Благодар  выбранному построению преобразовател  4, уровень входного сигнала Од может измен тьс  от единиц Вольт до долей Вольта , что непосредственно вли ет на размах остаточного пилообразного напр жени  вabout. The output signal PD of the used detector (6 or 7) goes to the input of the converter 4, where both its level and polarity change. The input signal 11e of the converter 4 goes to the non-inverting input of the operational amplifier 16, to the inverting input of which an adjustable reference voltage Don per is supplied through the resistor R2. The resistor R1 is included in the negative OS circuit of the amplifier 16. Due to the chosen construction of the converter 4, the input signal level Au can vary from units of volts to fractions of a volt, which directly affects the amplitude of the residual sawtooth voltage in

сигнале 1)д. Снижение UA до 0,3...0,5 В значительно уменьшает размах остаточного пилообразного напр жени  в 11д. А это, в свою очередь, существенно повышает скорость восстановлени  колебаний при переключени х частоты и уменьшает коэффициент гармоник Кг выходного синусоидального сигнала.signal 1) d. Lowering the UA to 0.3 ... 0.5 V significantly reduces the amplitude of the residual sawtooth voltage at 11d. And this, in turn, significantly increases the rate of restoration of oscillations during frequency switching and reduces the harmonic coefficient Kg of the output sinusoidal signal.

Механизм уменьшени  Кг состоит в следующем. Сопротивление канала полевого транзистора, используемого в качестве цепи 1 управл емой положительной ОС, зависит от уровн  сигнала управлени , поступающего на его вход с выхода преобразовател  4. Если этот сигнал содержит остаточное пилообразное напр жение большого уровн , то в течение периода этого напр жени  большими будут и изменение сопротивлени  канала сток-исток полевого транзистора, как правило выполн ющего фиксацию цепи 1, и изменение глубины положительной ОС. Как следствие, большим будет и коэффициент гармоник Кг выходного сигнала. Дл  уменьшени  Кг не- г обходимо увеличить посто нную времениThe mechanism for reducing Kg is as follows. The resistance of the channel of the field-effect transistor used as a circuit 1 of the controlled positive OS depends on the level of the control signal supplied to its input from the output of the converter 4. If this signal contains a residual sawtooth voltage of a large level, then during this period the voltage will be large and a change in the resistance of the drain-source channel of the field effect transistor, which typically fixes circuit 1, and a change in the depth of the positive OS. As a result, the harmonic coefficient Kg of the output signal will also be large. To decrease Kg, it is necessary to increase the time constant

детектора (6 или 7), что уменьшает размах остаточного пилообразного напр жени . Но это ведет к снижению быстродействи  генератора. Поэтому выбира  с точки зрени  требуемого быстродействи  посто нную времени детектора, необходимо снижать значение Кг путем понижени  уровн  сигнала ид. Так, если ид«-4 В, то размах пилообразного напр жени  в нем 20-25 мВ, а Кг-0.015%.Еслижеид--0,ЗВ.торазмахa detector (6 or 7), which reduces the amplitude of the residual sawtooth voltage. But this leads to a decrease in the speed of the generator. Therefore, choosing from the point of view of the required speed the detector time constant, it is necessary to reduce the value of Kg by lowering the signal level id. So, if id is “-4 V, then the amplitude of the sawtooth voltage in it is 20-25 mV, and Kr is 0.015%. If the same voltage is 0, Z.

ЗмВ.а Кг-0,002%.ZmV.a Kg-0.002%.

Вместе с тем, на управл ющем входе цепи 1 должен быть сигнал высокого уровн  (например +1,5 В). Таким образом преобразователь 4 обеспечивает получение сигнала высокого уровн  на входе преобразо вател  4 при низком уровне сигнала ид, что достигаетс  при помощи напр жени  Don per.At the same time, there must be a high level signal (e.g. +1.5 V) at the control input of circuit 1. Thus, the converter 4 provides a high level signal at the input of the converter 4 at a low signal level id, which is achieved by the voltage Don per.

Новое построение предложенного генератора и использование в нем новых блоков и элементов в определенном включении позволило значительно повысить быстродействие генератора в начале диапазона низких частот и снизить неравномерность уровн  выходного сигнала во всем диапазоне частот.: Помимо того, что оказалось возможным в среднем на пор док снизить коэффициент гармоник выходного сигнала. (1ри этом у потребителей предложенного генератора нет необходимости в использовании (совместно с генератором) дорогосто щего электронного вольтметра высокой точности, работающего в широком диапазоне частот.The new construction of the proposed generator and the use of new blocks and elements in it in a certain inclusion made it possible to significantly increase the speed of the generator at the beginning of the low frequency range and reduce the unevenness of the output signal level in the entire frequency range .: In addition to the fact that it was possible to reduce the coefficient by an average of harmonics of the output signal. (At the same time, consumers of the proposed generator do not need to use (together with the generator) an expensive high-precision electronic voltmeter operating in a wide frequency range.

Claims (1)

Формула изобретени The claims RC-генератор синусоидальных сигналов , содержащий широкополосный дифференциальный усилителы цепь управл емой положительной обратной св зи, котора  включена между выходом и неинвертирую- щим входом широкополосного дифференциального усилител , между выходом и инвертирующим входом которого включена фазирующа  цепь, пиковый детектор, усилитель-ограничитель , первый источник опорного напр жени , первый рези- стивный сумматор напр жени , первый vt второй входы которого подключены соответственно к выходу первого источника опорного напр жени  и выходу широкополосного дифференциального усилител , который также  вл етс  выходом НС-генератора синусоидальных сигналов, при этом вход фазирующей цепи подключен к выходу широкополосного дифференциального усилител , к инвертирующему входу которогоAn RC sinusoidal signal generator containing a wideband differential amplifiers, a controlled positive feedback circuit that is connected between the output and a non-inverting input of a wideband differential amplifier, between the output and the inverting input of which a phasing circuit, a peak detector, a limiting amplifier, the first source are connected reference voltage, the first resistive voltage adder, the first vt second inputs of which are connected respectively to the output of the first reference voltage source tim and output broadband differential amplifier, which is also an output of the HC generator of sinusoidal signals, wherein the input of the phasing circuit is connected to the output of the broadband differential amplifier, to whose inverting input подключен первый выход фазирующей цепи , а выход первого резистивного сумматора напр жени  подключен к входу усилител -ограничител , отличающий- 5 с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и снижени  неравномерности уровн  выходного напр жени  в диапазоне частот, введены преобразователь уровн  сигнала, стробирующий детектор, последовательноthe first output of the phasing circuit is connected, and the output of the first resistive voltage combiner is connected to the input of the amplifier-limiter, distinguishing -5 so that, in order to increase the speed and reduce the unevenness of the output voltage level in the frequency range, a signal level converter, a gating detector, is introduced sequentially 10 соединенные преобразователь переменного напр жени  в посто нное, второй ре- зистивный сумматор напр жени  и интегратор, выход которого подключен к третьему входу первого резистивного сум15 матора напр жени , преобразователь уровн  сигнала выполнен на операционном усилителе и последовательно соединенных первом и втором резисторах, при этом первый резистор включен между выходом и ин0 вертирующим входом операционного усилител , другой выход второго резистора  вл етс  входом регулируемого опорного напр жени  преобразовател  уровн  сигнала , выход усилител -ограничител  соединен10 connected DC-DC converter, a second resistive voltage adder and an integrator, the output of which is connected to the third input of the first resistive voltage adder 15, the signal level converter is made on an operational amplifier and series-connected first and second resistors, while the first resistor is connected between the output and the inverting input of the operational amplifier, the other output of the second resistor is an input of the adjustable reference voltage of the level converter signal output connected limiting amplifier 5 с входами стробирующего детектора и пикового детектора через введенный управл емый первый переключатель, выходы стробирующего детектора и пикового детектора соединены с неинвертирующим вхо0 дом операционного усилител  через введенный управл емый второй переключатель , выход операционного усилител  подключен к управл ющему входу цепи управл емой положительной обратной св 5 зи, первый и второй управл ющие входы5 with the inputs of the gating detector and the peak detector through the input controlled first switch, the outputs of the gating detector and the peak detector are connected to the non-inverting input of the operational amplifier through the input controlled second switch, the output of the operational amplifier is connected to the control input of the controlled positive feedback circuit 5 zi, first and second control inputs стробирующего детектора соединены соот ветственно с первым и вторым выходамиa gating detector connected respectively to the first and second outputs фазирующей цепи, выход широкополосногоphasing circuit, broadband output дифференциального усилител  соединенdifferential amplifier connected 0 также с входом преобразовател  переменного напр жени  в посто нное и с вторым входом второго резистивного сумматора напр жени , третий вход которого соединен с выходом второго источника опорного на5 пр жени .0 also with the input of the AC voltage converter to a constant and with the second input of the second resistive voltage combiner, the third input of which is connected to the output of the second reference voltage source5.
SU904892894A 1990-12-19 1990-12-19 Rc generator of sinusoidal signals RU1838874C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904892894A RU1838874C (en) 1990-12-19 1990-12-19 Rc generator of sinusoidal signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904892894A RU1838874C (en) 1990-12-19 1990-12-19 Rc generator of sinusoidal signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1838874C true RU1838874C (en) 1993-08-30

Family

ID=21551160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904892894A RU1838874C (en) 1990-12-19 1990-12-19 Rc generator of sinusoidal signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1838874C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Генератор сигналов низкочастотный ГЗ- 120. Техническое описание и инструкци по экрплуатации, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI70753C (en) FOER FARING EQUIPMENT FOR CAPACITORS, SPECIFIC SMAR CAPACITORS.
EP0095839B1 (en) An instrument for measuring electrical resistance, inductance or capacitance
RU1838874C (en) Rc generator of sinusoidal signals
EP0437785A2 (en) AC signal generating apparatus for generating a voltage or current standard
JPS5786767A (en) Detection circuit for rate of higher harmonic component
SU779912A1 (en) Converter of parameters of rl-, rc-circuits into frequency-time signals
RU2673335C2 (en) Device of the analog sensor of the reactive component of the alternating current
SU1264117A1 (en) Device for measuring magnetic flux density of pulsed field
JPS62186607A (en) Triangular wave generator
SU1140221A1 (en) Two-phase tuneable oscillator
SU906979A1 (en) Stabilized variable signal source
SU597975A1 (en) Converter of ratio of ac signal amplitudes
RU2120623C1 (en) Capacitance proximate moisture meter
SU1580266A1 (en) Wide-band converter of root-mean-square value of variable voltage to direct voltage
SU951261A1 (en) Ac voltage regulating and stabilizing device
SU488219A1 (en) Operating device
SU1659893A1 (en) Method of measuring sine voltage frequency
SU1267281A1 (en) Meter of non-linear distortions
SU744368A1 (en) Effective-resistance meter
SU970264A1 (en) Device for measuring quality factor
SU974355A1 (en) Oscillation source
SU744893A2 (en) Ac voltage regulator
SU1157531A1 (en) Source of stabilized a.c.voltage
SU661754A1 (en) Shaper for phase meter
JPS60208115A (en) Phase shifter