RU204713U1 - ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER - Google Patents
ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER Download PDFInfo
- Publication number
- RU204713U1 RU204713U1 RU2021109670U RU2021109670U RU204713U1 RU 204713 U1 RU204713 U1 RU 204713U1 RU 2021109670 U RU2021109670 U RU 2021109670U RU 2021109670 U RU2021109670 U RU 2021109670U RU 204713 U1 RU204713 U1 RU 204713U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- differentiator
- shaper
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
- G06G7/26—Arbitrary function generators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/023—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области радиотехники и вычислительной техники и может быть использована в радиолокации, в преобразователях «напряжение-временной интервал», широтно-импульсных модуляторах, устройствах временной задержки и т.д. Формирователь содержит дифференциатор, интегратор, блок умножения, инвертор, блок извлечения квадратного корня, двухполупериодный выпрямитель и дифференциальный сумматор, причем вход формирователя соединен с входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с выходом формирователя, вход формирователя соединен с входами дифференциатора и интегратора, выход которого соединен со вторым входом блока умножения, первый вход которого подключен к выходу дифференциатора, выход блока умножения через инвертор соединен с входом блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен со вторым входом сумматора.Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение быстродействия формирователя. 2 ил.The utility model relates to the field of radio engineering and computer technology and can be used in radar, voltage-to-time-domain converters, pulse-width modulators, time delay devices, etc. The shaper contains a differentiator, an integrator, a multiplication unit, an inverter, a square-root extraction unit, a full-wave rectifier and a differential adder, and the shaper input is connected to the input of a full-wave rectifier, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the output of the former, the shaper input is connected to the inputs of the differentiator and the integrator, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the differentiator, the output of the multiplication unit through the inverter is connected to the input of the square root extraction unit, the output of which is connected to the second input of the adder. The technical result of the claimed utility model is to increase the speed of the shaper. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области радиотехники и вычислительной техники и может быть использована в радиолокации, в преобразователях «напряжение-временной интервал», широтно-импульсных модуляторах, устройствах временной задержки и т.д.The utility model relates to the field of radio engineering and computer technology and can be used in radar, voltage-to-time-domain converters, pulse-width modulators, time delay devices, etc.
Известен формирователь [Шустов М.А. Аддитивный формирователь сигнала треугольной формы. - Радиотехника, 2003, №1, стр. 95, рис. 1).], содержащее фазовращатель, выполненный из фазосдвигающей RC-цепочки, два двухполупериодных выпрямителя и сумматор, на выходе которого формируется сигнал треугольной формы.Known shaper [Shustov MA Triangular additive shaper. - Radio engineering, 2003, No. 1, p. 95, fig. 1).], Containing a phase shifter made of a phase-shifting RC-chain, two full-wave rectifiers and an adder, at the output of which a triangular signal is generated.
Недостатком данного формирователя является то, что фазовращатель обеспечивает фазовый сдвиг на угол 90 электрических градусов, но только для одного фиксированного значения частоты входного сигнала. При переходе на другую частоту необходима перестройка постоянной времени фазосдвигающей RC-цепочки за счет изменения параметров конденсатора С или резистора R. Недостатком также является значительная нелинейность формируемого сигнала треугольной формы на участках «прямого» и «обратного» хода формируемого сигнала.The disadvantage of this shaper is that the phase shifter provides a phase shift at an angle of 90 electrical degrees, but only for one fixed value of the input signal frequency. When switching to another frequency, it is necessary to rebuild the time constant of the phase-shifting RC-chain by changing the parameters of the capacitor C or the resistor R. The disadvantage is also the significant nonlinearity of the generated triangular signal in the “forward” and “reverse” sections of the generated signal.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является аддитивный формирователь сигнала треугольной формы [Патент на ПМ №81860 РФ, МПК H04K 4/06, опубл. 27.03.2009 г.], содержащий управляемый фазовращатель, первый и второй двухполупериодные выпрямители, преобразователь частоты в напряжение и сумматор, выход которого соединен с выходом аддитивного формирователя сигнала треугольной формы, вход которого соединен с входом преобразователя частоты в напряжение и с информационным входом управляемого фазовращателя, причем выходы двухполупериодных выпрямителей соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, а входы соединены соответственно с информационным входом и выходом управляемого фазовращателя, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты в напряжение.The closest analogue to the proposed utility model is an additive triangular signal shaper [Patent for PM No. 81860 RF, IPC
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution was chosen as a prototype.
Недостатком данного формирователя является низкое его быстродействие в области низких частот, обусловленное применением в устройстве преобразователя частоты в напряжение, в схеме которого на выходе используется фильтр нижних частот. При этом, постоянная времени фильтра нижних частот выбирается достаточно большой исходя из обеспечения заданных пульсаций выходного напряжения управления на самой нижней частоте рабочего диапазона, что предопределяет низкое быстродействие устройства во всем рабочем диапазоне частот.The disadvantage of this shaper is its low performance in the low-frequency region, due to the use of a frequency-to-voltage converter in the device, in the circuit of which a low-pass filter is used at the output. In this case, the time constant of the low-pass filter is selected sufficiently large based on the provision of the specified pulsations of the output control voltage at the lowest frequency of the operating range, which predetermines the low speed of the device in the entire operating frequency range.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение быстродействия формирователя.The technical result of the claimed utility model is to increase the speed of the shaper.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный аддитивный формирователь сигнала треугольной формы, содержащий двухполупериодный выпрямитель и сумматор, причем вход формирователя соединен с входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с выходом формирователя, дополнительно введены дифференциатор, интегратор, блок умножения, инвертор и блок извлечения квадратного корня, а сумматор выполнен дифференциальным, причем вход формирователя соединен с входами дифференциатора и интегратора, выход которого соединен со вторым входом блока умножения, первый вход которого подключен к выходу дифференциатора, выход блока умножения через инвертор соединен с входом блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен со вторым входом сумматора.The specified technical result is achieved by the fact that in the known additive triangular waveform driver containing a full-wave rectifier and an adder, the input of the former is connected to the input of a full-wave rectifier, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the output of the former, additionally introduced a differentiator, an integrator , a multiplication unit, an inverter and a square root extraction unit, and the adder is made differential, and the input of the former is connected to the inputs of the differentiator and the integrator, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the differentiator, the output of the multiplication unit through the inverter is connected to the input of the square root extraction unit, the output of which is connected to the second input of the adder.
Существенными отличиями предлагаемого устройства является введение дополнительно дифференциатора, интегратора, блока умножения, инвертора, блока извлечения квадратного корня и выполнение сумматора дифференциальным и организация новых связей между элементами устройства. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - повышение быстродействия формирователя.Significant differences of the proposed device are the introduction of an additional differentiator, integrator, multiplication unit, inverter, square root extraction unit and the implementation of the differential adder and the organization of new connections between the elements of the device. The combination of elements and connections between them ensure the achievement of a positive effect - increasing the speed of the shaper.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя частоты, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений uвх, u1-u6 и и uвых.The essence of the utility model is illustrated by drawings. FIG. 1 shows a functional diagram of a frequency meter, FIG. 2 - timing diagrams of voltages u in , u 1 -u 6 and u out .
Формирователь содержит (фиг. 1) дифференциатор 1, интегратор 2, блок умножения 3, инвертор 4, блок извлечения квадратного корня 5, двухполупериодный выпрямитель 6 и дифференциальный сумматор 7.The generator contains (Fig. 1) a
Устройство работает следующим образом. Входное синусоидальное напряжение переменного тока uвх=Umвхsinωt (фиг. 2) с частотой со подается на входы дифференциатора 1, интегратора 2 и двухполупериодного выпрямителя 6.The device works as follows. Input sinusoidal AC voltage u in = U min sinωt (Fig. 2) with frequency c is fed to the inputs of the
На выходе дифференциатора 1 формируется напряжение u1, сдвинутое по фазе относительно uвх на угол 90° в сторону опережения, амплитуда которого пропорциональна частоте ω входного сигнала uвх:At the output of the
где Umвх - амплитуда входного напряжения uвх;where U min - the amplitude of the input voltage u in ;
ω - круговая частота входного напряжения;ω is the circular frequency of the input voltage;
R1 - сопротивление резистора дифференциатора;R1 is the resistance of the differentiator resistor;
С1 - емкость конденсатора дифференциатора.C1 is the capacitance of the differentiator capacitor.
При этом на выходе интегратора 2 формируется напряжение u2, сдвинутое по фазе относительно uвх на угол 90° в сторону отставания, амплитуда которого обратно пропорциональна частоте ω входного сигнала uвх:In this case, at the output of the
где Umвх - амплитуда входного напряжения uвх;where U min - the amplitude of the input voltage u in ;
ω - круговая частота входного напряжения;ω is the circular frequency of the input voltage;
R2 - сопротивление резистора интегратора;R2 is the resistance of the integrator resistor;
С2 - емкость конденсатора интегратора.C2 is the capacitance of the integrator capacitor.
При перемножении напряжений u1 и u2 в блоке умножения 3 на его выходе формируется напряжение u3, амплитуда которого не зависит от частоты ω:When the voltages u 1 and u 2 are multiplied in the
При выборе параметров компонентов дифференциатора и интегратора R1=R2, С1=С2, имеем (фиг. 2):When choosing the parameters of the components of the differentiator and integrator R1 = R2, C1 = C2, we have (Fig. 2):
После инвертирования инвертором 4, на его выходе имеем напряжение u4:After inverting by
Тогда после операции извлечения квадратного корня в блоке извлечения квадратного корня 5, на его выходе формируется напряжение u5 (фиг. 2):Then, after the operation of extracting the square root in the block for extracting the
При этом на выходе двухполупериодного выпрямителя 6 формируется напряжение u6 (фиг. 2): In this case, a voltage u 6 is formed at the output of the full-wave rectifier 6 (Fig. 2):
Напряжения u5 и u6 имеют форму напряжения двухполупериодного выпрямления, сдвинутые друг относительно друга на угол 90° (фиг. 2).Voltages u 5 and u 6 have the form of full-wave rectification voltages, shifted relative to each other by an angle of 90 ° (Fig. 2).
Напряжения u6 и u5 подаются соответственно на первый и второй входы дифференциального сумматора 7, который работает как вычитающее устройство, т.к. у него первый вход выполнен неинвертирующим, а второй - инвертирующим.Voltages u 6 and u 5 are applied respectively to the first and second inputs of the
В результате операции вычитания в дифференциальном сумматоре 7 напряжения u5 из напряжения u6, на его выходе и на выходе формирователя вырабатывается выходное переменное напряжение uвых, имеющее треугольную форму (фиг. 2).As a result of the operation of subtraction in the
Таким образом, исключение из устройства преобразователя частоты в напряжение позволило избавиться от фильтра нижних частот в канале перестройки управляемого фазовращателя, тем самым достигнуть технический результат - повысить быстродействие формирователя.Thus, the elimination of the frequency-to-voltage converter from the device made it possible to get rid of the low-pass filter in the tuning channel of the controlled phase shifter, thereby achieving the technical result - to increase the speed of the driver.
При практической реализации предлагаемого аддитивного формирователя дифференциатор 1 и интегратор 2 можно выполнить по известным схемам на операционном усилителе (ОУ) с времязадающей RC-цепью. Блок умножения 3 можно выполнить на микросхеме перемножителя напряжений К525ПС3. Инвертор 4 представляет собой инвертирующий усилитель на ОУ с единичным коэффициентом усиления. В качестве блока извлечения квадратного корня 5 можно использовать схему на ОУ, включив квадратор на микросхеме перемножителя напряжений К525ПС3 в цепь его отрицательной обратной связи. Двухполупериодный выпрямитель 6 можно выполнить на ОУ по схеме (А.Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М.: БИНОМ, 1994, стр. 315, рис. 11.37). Дифференциальный сумматор 7 представляет собой обычный параллельный сумматор на ОУ.In the practical implementation of the proposed additive shaper, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109670U RU204713U1 (en) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109670U RU204713U1 (en) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204713U1 true RU204713U1 (en) | 2021-06-07 |
Family
ID=76314026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109670U RU204713U1 (en) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204713U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215241U1 (en) * | 2022-09-27 | 2022-12-05 | Евгений Борисович Колесников | TRIANGULAR SIGNAL GENERATOR |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU81860U1 (en) * | 2008-11-24 | 2009-03-27 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU83670U1 (en) * | 2009-02-02 | 2009-06-10 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU83669U1 (en) * | 2009-02-02 | 2009-06-10 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU104402U1 (en) * | 2011-01-12 | 2011-05-10 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | FUNCTIONAL GENERATOR |
RU104404U1 (en) * | 2011-01-12 | 2011-05-10 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU2536387C1 (en) * | 2013-11-12 | 2014-12-20 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" | Triangular signal former |
RU2541147C1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-02-10 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" | Function generator |
RU2622866C1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-06-20 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" | Triangular waveform generator |
RU2628434C1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-08-16 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" | Triangular waveform generator |
-
2021
- 2021-04-07 RU RU2021109670U patent/RU204713U1/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU81860U1 (en) * | 2008-11-24 | 2009-03-27 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU83670U1 (en) * | 2009-02-02 | 2009-06-10 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU83669U1 (en) * | 2009-02-02 | 2009-06-10 | Негосударственное научно-образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (ННОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU104402U1 (en) * | 2011-01-12 | 2011-05-10 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | FUNCTIONAL GENERATOR |
RU104404U1 (en) * | 2011-01-12 | 2011-05-10 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | TRIANGULAR SIGNAL SHAPER |
RU2541147C1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-02-10 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" | Function generator |
RU2536387C1 (en) * | 2013-11-12 | 2014-12-20 | Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" | Triangular signal former |
RU2622866C1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-06-20 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" | Triangular waveform generator |
RU2628434C1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-08-16 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" | Triangular waveform generator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215241U1 (en) * | 2022-09-27 | 2022-12-05 | Евгений Борисович Колесников | TRIANGULAR SIGNAL GENERATOR |
RU222828U1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-01-19 | Евгений Борисович Колесников | TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
RU225242U1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-04-16 | Евгений Борисович Колесников | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
RU227883U1 (en) * | 2024-03-26 | 2024-08-08 | Евгений Борисович Колесников | TRIANGULAR SIGNAL GENERATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU104402U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
RU2622866C1 (en) | Triangular waveform generator | |
RU204713U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU2565509C1 (en) | Frequency tripler | |
RU108247U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
RU196044U1 (en) | 90 DEGREES PHASE SHIFT DEVICE | |
RU222828U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU205166U1 (en) | AC / DC MEASURING CONVERTER | |
RU225242U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU2625555C1 (en) | Functional generator | |
RU190822U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY DOUBLE | |
RU226232U1 (en) | MEASURING CONVERTER OF AC TO DC VOLTAGE | |
RU223943U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY METER | |
RU2582557C1 (en) | Function generator | |
RU215241U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL GENERATOR | |
RU226073U1 (en) | MEASURING CONVERTER OF AC TO DC VOLTAGE | |
RU187664U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY METER | |
RU206323U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER | |
RU206669U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ACTUAL VALUE OF AC VOLTAGE | |
RU196115U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY METER | |
RU104404U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
RU206287U1 (en) | FREQUENCY MORNER | |
RU205765U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU225745U1 (en) | HARMONIC SIGNAL FREQUENCY DIVIDER | |
RU189067U1 (en) | HARMONIC FREQUENCY DOUBLE |