RU205765U1 - ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER - Google Patents
ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER Download PDFInfo
- Publication number
- RU205765U1 RU205765U1 RU2021111437U RU2021111437U RU205765U1 RU 205765 U1 RU205765 U1 RU 205765U1 RU 2021111437 U RU2021111437 U RU 2021111437U RU 2021111437 U RU2021111437 U RU 2021111437U RU 205765 U1 RU205765 U1 RU 205765U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- rectifier
- controlled phase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
Landscapes
- 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 два управляемых фазовращателя, преобразователь частоты в напряжение, два трехфазных нулевых выпрямителя, два измерительных резистора, сумматор и блок масштабирования. Выходы первого и второго выпрямителя соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, причем вход аддитивного формирователя соединен с первым входом первого выпрямителя, с информационным входом первого управляемого фазовращателя и входом преобразователя частоты в напряжение, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемого фазовращателя, выход которого соединен с первым входом второго выпрямителя, а первый и второй выпрямители выполнены трехфазными нулевыми, выходы которых соответственно через измерительные резисторы соединены с шиной нулевого потенциала, причем выход первого управляемого фазовращателя соединен с третьим входом первого выпрямителя, второй вход которого соединен соответственно со вторым входом второго выпрямителя и выходом второго управляемого фазовращателя, третий вход второго выпрямителя соединен соответственно с входом аддитивного формирователя и с информационным входом второго управляемого фазовращателя, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, а выход сумматора через блок масштабирования соединен с выходом аддитивного формирователя.Техническим результатом полезной модели является повышение точности формирователя, за счет повышения линейности формируемого треугольного напряжения. 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 generator contains two controlled phase shifters, a frequency-to-voltage converter, two three-phase zero rectifiers, two measuring resistors, an adder and a scaling unit. The outputs of the first and second rectifier are connected respectively to the first and second inputs of the adder, and the input of the additive former is connected to the first input of the first rectifier, to the information input of the first controlled phase shifter and the input of the frequency converter to voltage, the output of which is connected to the control input of the first controlled phase shifter, the output of which connected to the first input of the second rectifier, and the first and second rectifiers are three-phase zero, the outputs of which are respectively connected through measuring resistors to the zero potential bus, and the output of the first controlled phase shifter is connected to the third input of the first rectifier, the second input of which is connected, respectively, to the second input of the second rectifier and the output of the second controlled phase shifter, the third input of the second rectifier is connected, respectively, to the input of the additive former and to the information input of the second controlled phase shifter, the control input of which is connected not with the output of the frequency converter into voltage, and the output of the adder through the scaling unit is connected to the output of the additive shaper. The technical result of the utility model is to increase the accuracy of the shaper by increasing the linearity of the generated triangular voltage. 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).], содержащий фазовращатель, выполненный из фазосдвигающей RС-цепи, 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 circuit, 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-цепи 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 circuit 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 Н04K 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,
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution was chosen as a prototype.
Недостатком данного формирователя является низкая точность формирования напряжения треугольной формы, обусловленная существенной нелинейностью формируемого напряжения. Так в прототипе формирование положительной полуволны нарастающего треугольного напряжения от нуля до амплитудного значения Um вх происходит в диапазоне углов входного напряжения равном 45-90°, спадание - в диапазоне углов 90-135°. При этом в середине участка нарастания значение выходное напряжение формирователя определяется выражением (фиг. 2);The disadvantage of this former is the low accuracy of the formation of the voltage of the triangular shape, due to the significant nonlinearity of the generated voltage. So in the prototype, the formation of a positive half-wave of the increasing triangular voltage from zero to the amplitude value U m in occurs in the range of input voltage angles equal to 45-90 °, the falloff is in the range of angles 90-135 °. In this case, in the middle of the rise section, the value of the output voltage of the driver is determined by the expression (Fig. 2);
В результате имеется достаточно большая относительная ошибка нелинейности в середине линейных участков треугольного напряжения:As a result, there is a rather large relative nonlinearity error in the middle of the linear sections of the triangular voltage:
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение точности формирователя, за счет повышения линейности формируемого треугольного напряжения.The technical result of the claimed utility model is to improve the accuracy of the shaper by increasing the linearity of the formed triangular voltage.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный аддитивный формирователь сигнала треугольной формы, содержащий первый управляемый фазовращатель, преобразователь частоты в напряжение, сумматор, первый и второй выпрямители, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, причем вход аддитивного формирователя соединен с первым входом первого выпрямителя, с информационным входом первого управляемого фазовращателя и входом преобразователя частоты в напряжение, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемого фазовращателя, выход которого соединен с первым входом второго выпрямителя, дополнительно введены второй управляемый фазовращатель, первый и второй измерительные резисторы и блок масштабирования, а первый и второй выпрямители выполнены трехфазными нулевыми, выходы которых соответственно через измерительные резисторы соединены с шиной нулевого потенциала, причем выход первого управляемого фазовращателя соединен с третьим входом первого выпрямителя, второй вход которого соединен соответственно со вторым входом второго выпрямителя и выходом второго управляемого фазовращателя, третий вход второго выпрямителя соединен соответственно с входом аддитивного формирователя и с информационным входом второго управляемого фазовращателя, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, а выход сумматора через блок масштабирования соединен с выходом аддитивного формирователя.The specified technical result is achieved by the fact that in the known additive triangular signal shaper containing the first controlled phase shifter, frequency-to-voltage converter, adder, first and second rectifiers, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the adder, and the input of the additive shaper is connected to the first the input of the first rectifier, with the information input of the first controlled phase shifter and the input of the frequency converter to voltage, the output of which is connected to the control input of the first controlled phase shifter, the output of which is connected to the first input of the second rectifier, the second controlled phase shifter, the first and second measuring resistors and the scaling unit are additionally introduced , and the first and second rectifiers are made three-phase zero, the outputs of which, respectively, through measuring resistors are connected to the zero potential bus, and the output of the first controlled phase shifter is connected to the third input the house of the first rectifier, the second input of which is connected respectively to the second input of the second rectifier and the output of the second controlled phase shifter, the third input of the second rectifier is connected, respectively, to the input of the additive former and to the information input of the second controlled phase shifter, the control input of which is connected to the output of the frequency converter into voltage, and the output of the adder through the scaling unit is connected to the output of the additive shaper.
Существенными отличиями предлагаемого формирователя является введение дополнительно второго управляемого фазовращателя, первого и второго измерительных резисторов, блока масштабирования и организация новых связей между элементами устройства. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - повышение точности формирователя.Significant differences of the proposed shaper are the introduction of an additional second controlled phase shifter, the first and second measuring resistors, a scaling unit and the organization of new connections between the elements of the device. The combination of elements and connections between them provide a positive effect - increasing the accuracy of the shaper.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена функциональная схема аддитивного формирователя, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений uвх, u1-u5 и uвых.The essence of the utility model is illustrated by drawings. FIG. 1 shows a functional diagram of an additive former; FIG. 2 - timing diagrams of voltages u in , u 1 -u 5 and u out .
Формирователь содержит (фиг. 1) первый и второй управляемые фазовращатели 1 и 2, преобразователь частоты в напряжение 3, первый и второй трехфазные нулевые выпрямители 4 и 5, первый и второй измерительные резисторы 6 и 7, сумматор 8 и блок масштабирования 9.The generator contains (Fig. 1) first and second controlled
Формирователь работает следующим образом. Входное синусоидальное напряжение переменного тока uвх=Um вхsinωt (фиг. 2) с частотой ω подается на входы управляемых фазовращателей 1 и 2, вход преобразователя частоты в напряжение 3, первый вход первого выпрямители 4 и третий вход второго выпрямителя 5.The shaper works as follows. Input sinusoidal AC voltage u in = U m in sinωt (Fig. 2) with frequency ω is fed to the inputs of controlled
Первый и второй управляемые фазовращатели 1, 2 обеспечивают углы сдвига фазы входного сигнала соответственно:The first and second controlled
где ϕ1, ϕ2 - углы сдвиг фазы сигнала соответственно первым и вторым управляемым фазовращателем;where ϕ 1 , ϕ 2 are the angles of the phase shift of the signal, respectively, by the first and second controlled phase shifters;
uy - выходное напряжение преобразователя частоты в напряжение 3;u y - output voltage of the frequency converter to
τ1, τ2 - постоянные времени соответственно первого и второго управляемого фазовращателя.τ 1 , τ 2 - time constants, respectively, of the first and second controlled phase shifter.
На выходе преобразователя частоты 3 формируется напряжение uу пропорциональное частоте ω входного сигнала uвх. Это напряжение uy поступает на управляющие входы управляемых фазовращателей 1 и 2 и обеспечивает перестройку управляемых фазовращателей таким образом, что отношение ω/uy поддерживается неизменным во всем рабочем диапазоне частот формирователя. В результате углы сдвиг фазы сигнала соответственно первым и вторым управляемыми фазовращателями ϕ1 и ϕ2 при изменении частоты ω поддерживаются неизменными.At the output of the
Таким образом, на входы трехфазных нулевых выпрямителей подаются три синусоидальных напряжения uвх, u1 и u2 (трехфазная система), сдвинутые между собой на угол 120° (фиг. 2):Thus, the inputs of three-phase zero rectifiers are supplied with three sinusoidal voltages u in , u 1 and u 2 (three-phase system), shifted to each other by an angle of 120 ° (Fig. 2):
uвх=Um вхsinωt; u1=Um вхsin(ωt+120°); u2=Um вхsin(ωt-120°),u in = U m in sinωt; u 1 = U m in sin (ωt + 120 °); u 2 = U m in sin (ωt-120 °),
где Um вх - амплитуда входного напряжения;where U m in - the amplitude of the input voltage;
ω - круговая частота входного напряжения.ω is the circular frequency of the input voltage.
Первый трехфазный нулевой выпрямитель 4 выпрямляет положительные полуволны напряжений uвх, u1 и u2 и на первом измерительном резисторе 6 выделяется огибающая u3, соответствующая максимумам этих напряжений (фиг. 2).The first three-phase zero
Второй трехфазный нулевой выпрямитель 5 выпрямляет отрицательные полуволны напряжений uвх, u1 и u2 и на втором измерительном резисторе 7 выделяется огибающая u4, соответствующая минимумам этих напряжений (фиг. 2).The second three-phase zero
Выходные напряжения u3 и u4 выпрямителей 4 и 5 подаются на входы сумматора 8, на выходе которого после операции суммирования формируется переменное напряжение u5 треугольной формы (фиг. 2), которое подается на вход блока масштабирования 9.The output voltages u 3 and u 4 of the rectifiers 4 and 5 are fed to the inputs of the
В блоке масштабирования 9 производится умножение напряжения u5 на масштабный коэффициент равный двум. В результате на выходе блока масштабирования 9 происходит восстановление амплитуды входного напряжения uвх и на выходе формирователя формируется напряжение uвых треугольной формы, амплитудой равной амплитуде входного напряжения Um вх.In the
Анализ полученных временных диаграмм (фиг. 2) показывает, что формирование положительной полуволны нарастающего треугольного напряжения от нуля до амплитудного значения Um вх происходит в диапазоне углов входного напряжения, равном 30-90°, 150-210°, 270-330°, спадание - в диапазоне углов 90-150°, 210-270°, 330-390°. При этом в середине участка нарастания (первого участка) значение выходное напряжение формирователя определяется выражением (фиг. 2):Analysis of the obtained timing diagrams (Fig. 2) shows that the formation of a positive half-wave of the increasing triangular voltage from zero to the amplitude value U m in occurs in the range of input voltage angles equal to 30-90 °, 150-210 °, 270-330 °, decay - in the range of angles 90-150 °, 210-270 °, 330-390 °. In this case, in the middle of the rise section (first section), the value of the output voltage of the driver is determined by the expression (Fig. 2):
В результате относительная ошибка нелинейности в середине линейных участков треугольного напряжения составляет:As a result, the relative error of nonlinearity in the middle of the linear sections of the triangular voltage is:
Таким образом, введение в формирователь второго управляемого фазовращателя, первого и второго измерительных резистора, блока масштабирования и организация новых связей между элементами устройства позволило более чем в два раза, уменьшить ошибку нелинейности формирования треугольного напряжения с 8,2% до 3,6%, тем самым достигнуть технический результат - повысить точность аддитивного формирователя.Thus, the introduction of the second controllable phase shifter, the first and second measuring resistors, the scaling unit into the shaper and the organization of new connections between the device elements made it possible to more than double the error in the nonlinearity of the formation of the triangular voltage from 8.2% to 3.6%, the the most to achieve the technical result - to increase the accuracy of the additive former.
При практической реализации предлагаемого аддитивного формирователя управляемые фазовращатели 1, 2 можно выполнить по схемам (Дубровин B.C. Управляемые фазовращатели. //Южно-сибирский научный вестник. - 2012. - №1, рис. 1 стр. 38, рис. 4 стр. 40). В качестве преобразователя частоты в напряжение 3 можно использовать преобразователь на микросхеме КР1108ПП1. Трехфазные нулевые выпрямители 4 и 5 выполнены на полупроводниковых диодах. Сумматор 8 представляет собой обычный сумматор на операционном усилителе. Блок масштабирования 9 представляет собой усилитель на операционном усилителе с коэффициентом усиления равным двум.With the practical implementation of the proposed additive shaper, the controlled
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021111437U RU205765U1 (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021111437U RU205765U1 (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU205765U1 true RU205765U1 (en) | 2021-08-09 |
Family
ID=77197120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021111437U RU205765U1 (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU205765U1 (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 (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU81859U1 (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") | ANALOG-DIGITAL 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 |
CN101807089B (en) * | 2010-04-02 | 2012-05-02 | 广西大学 | Waveform signal generator with arbitrarily adjustable output signal offset |
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 |
-
2021
- 2021-04-20 RU RU2021111437U patent/RU205765U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU81859U1 (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") | ANALOG-DIGITAL 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 |
CN101807089B (en) * | 2010-04-02 | 2012-05-02 | 广西大学 | Waveform signal generator with arbitrarily adjustable output signal offset |
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 |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103178851A (en) | Novel sampling method for generating SPWM (sinusoidal pulse width modulation) control signals | |
RU2622866C1 (en) | Triangular waveform generator | |
RU205765U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
CN102684192A (en) | Current control method for active power filter | |
CN106058927B (en) | Photovoltaic grid-connected micro-inverter maximum power point rapid algorithm based on peak current | |
RU83669U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
CN102938615A (en) | Method for controlling five-level frequency converter | |
RU2625555C1 (en) | Functional generator | |
RU206287U1 (en) | FREQUENCY MORNER | |
RU101291U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
RU162209U1 (en) | THREE-PHASE AC VOLTAGE MEASURING TRANSMITTER | |
RU206198U1 (en) | CONTROLLED PHASE RETURNER | |
RU206073U1 (en) | CONTROLLED PHASE RETURNER | |
RU205756U1 (en) | ORTHOGONAL TO TRIANGULAR SIGNAL CONVERTER WITH MULTIPLICATION | |
RU206676U1 (en) | THREE-PHASE VOLTAGE CONVERTER | |
RU196044U1 (en) | 90 DEGREES PHASE SHIFT DEVICE | |
JP5805374B2 (en) | Method of operating a converter circuit and apparatus for performing the method | |
RU204713U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU222828U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU208079U1 (en) | CONTROLLED PHASE REFRACTOR | |
RU2554571C1 (en) | Function generator | |
RU2379819C2 (en) | Method to control three-phase bridge converter | |
RU2394346C1 (en) | Vector method for control of three-phase static converter with asymmetric load | |
RU225242U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU206703U1 (en) | FREQUENCY MORNER |