RU2699590C1 - Two-phase harmonic signal generator - Google Patents

Two-phase harmonic signal generator Download PDF

Info

Publication number
RU2699590C1
RU2699590C1 RU2019101539A RU2019101539A RU2699590C1 RU 2699590 C1 RU2699590 C1 RU 2699590C1 RU 2019101539 A RU2019101539 A RU 2019101539A RU 2019101539 A RU2019101539 A RU 2019101539A RU 2699590 C1 RU2699590 C1 RU 2699590C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
low
outputs
signal generator
signals
Prior art date
Application number
RU2019101539A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Николаевич Фатин
Виктор Николаевич Арбузов
Сергей Евгеньевич Бабнев
Алексей Валерьевич Шилов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2019101539A priority Critical patent/RU2699590C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2699590C1 publication Critical patent/RU2699590C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B27/00Generation of oscillations providing a plurality of outputs of the same frequency but differing in phase, other than merely two anti-phase outputs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B29/00Generation of noise currents and voltages

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communication.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering, in particular can be used for generation of harmonic excitation signals of sine and cosine windings of rotating transformers. Two-phase harmonic signal generator comprises a flip-flop, an inverter, a pulsed sequence generator, first and second adders, first, second, third and fourth active low-pass filters of the second order, first and second power amplifiers, a current limiter unit.
EFFECT: technical result consists in improvement of reliability due to high degree of resistance to external factors, as well as providing identity of electrical characteristics of sine and cosine generator signals.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, может использоваться для формирования гармонических сигналов возбуждения вращающихся трансформаторов.The invention relates to the field of radio engineering, in particular, can be used to generate harmonic excitation signals of rotating transformers.

Известен двухфазный генератор гармонических сигналов (А.С. №1084941 приоритет от 11.09.1981, «Двухфазный генератор гармонических сигналов», авторы: Колбин В.А., Корепанов А.Г., МПК Н03В 27/00, опубликовано 07.04.1984 бюл. №13), содержащий последовательно соединенные мультивибратор и распределитель импульсов, блок ключей, фильтр нижних частот, дополнительные блок ключей и фильтр нижних частот, многоуровневый источник постоянных напряжений. Первый, второй, …, n выходы распределителя импульсов соединены соответственно с первыми, вторыми,..., n управляющими входами блока ключей и дополнительного блока ключей. Выход блока ключей подключен к входу фильтра нижних частот. Выход дополнительного блока ключей подключен к входу дополнительного фильтра нижних частот. Первый, второй, …, n сигнальные входы блока ключей подключены соответственно к первому, второму, …, n выходам многоуровневого источника постоянных напряжений. Первый, второй, …, n сигнальные входы дополнительного блока ключей соединены соответственно с k, k+1, …, k+n выходами многоуровневого источника постоянных напряжений, где k=ϕn/2π, (ϕ - сдвиг фаз между выходными сигналами, 2π/n - шаг дискретизации гармонического сигнала, n - любое число. Для повышения точности формирования гармонического сигнала требуется увеличивать число уровней аппроксимации, а, следовательно, и шаг n. Для сдвига на π/2 можно выбирать n=8, 12, 16, … и т.д. Данное устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога к заявляемому изобретению.Known two-phase generator of harmonic signals (AS No. 1084941 priority from 09/11/1981, "Two-phase generator of harmonic signals", authors: Kolbin VA, Korepanov AG, IPC Н03В 27/00, published on 04/07/1984 bul No. 13), containing a multivibrator and a pulse distributor connected in series, a key block, a low-pass filter, an additional key block and a low-pass filter, a multi-level source of constant voltage. The first, second, ..., n outputs of the pulse distributor are connected respectively to the first, second, ..., n control inputs of the key block and the additional key block. The output of the key block is connected to the input of the low-pass filter. The output of the additional key block is connected to the input of the additional low-pass filter. The first, second, ..., n signal inputs of the key block are connected respectively to the first, second, ..., n outputs of a multilevel constant voltage source. The first, second, ..., n signal inputs of the additional key block are connected respectively to k, k + 1, ..., k + n outputs of a multilevel source of constant voltage, where k = ϕn / 2π, (ϕ is the phase shift between the output signals, 2π / n is the sampling step of the harmonic signal, n is any number. To increase the accuracy of the formation of the harmonic signal, it is necessary to increase the number of approximation levels, and therefore the step n. For a shift by π / 2, you can choose n = 8, 12, 16, ... and etc. This device is selected as the closest analogue to the claimed image shade.

Недостатками известного двухфазного генератора гармонических сигналов являются:The disadvantages of the known two-phase harmonic signal generator are:

- применение большого количества ключей (для сдвига фаз между выходными сигналами на π/2 требуется как минимум 16 ключей в двух блоках) и многоуровневого источника постоянных напряжений снижает надежность и увеличивает массогабаритные характеристики;- the use of a large number of keys (at least 16 keys in two blocks is required for phase shift between the output signals by π / 2) and a multi-level source of constant voltage reduces reliability and increases weight and size characteristics;

- для формирования выходных гармонических сигналов требуется применение многоуровневого источника постоянных напряжений как минимум с пятью опорными номиналами (в случае если выбран шаг n=8);- for the formation of output harmonic signals, the use of a multi-level source of constant voltage with at least five reference values is required (if step n = 8 is selected);

- неопределенность состояния выходных сигналов после включения электропитания и до момента установления питающих напряжений в номинальное значение;- the uncertainty of the state of the output signals after turning on the power and until the establishment of the supply voltage to the nominal value;

- в описании известного генератора нет сведений о типе (активные/пассивные) и порядке фильтров нижних частот. Поскольку нет оговорки об активном типе, вероятнее всего, подразумеваются пассивные фильтры нижних частот, причем как минимум 3-4 порядков (либо два последовательно соединенных фильтра нижних частот 2 порядка на каждом выходе). А пассивные фильтры нижних частот 3-4 порядка (либо два последовательно соединенных фильтра нижних частот 2 порядка) уменьшают многократно амплитуду напряжений сигналов, сформированных на выходах блоков ключей. Кроме того, пассивный фильтр нижних частот 3-4 порядка сложен в настройке его амплитудно-частотной характеристики. Если применены активные фильтры нижних частот (так же, как минимум, 3-4 порядков), то тогда реализация схемы данного устройства становится неоправданно избыточной по количеству активных компонентов: источник с пятью, как минимум, опорными номиналами постоянных напряжений, как минимум шестнадцать ключей плюс два активных фильтра нижних частот 3-4 порядков (или четыре активных фильтра нижних частот 2 порядка).- in the description of the known generator there is no information about the type (active / passive) and the order of the low-pass filters. Since there is no reservation about the active type, most likely, passive low-pass filters are implied, at least 3-4 orders of magnitude (or two series-order low-pass filters of 2 orders at each output). A passive low-pass filters of 3-4 orders (or two series-connected low-pass filters of 2 orders) repeatedly reduce the voltage amplitude of the signals generated at the outputs of the key blocks. In addition, a passive low-pass filter of 3-4 orders of magnitude is difficult to configure its amplitude-frequency characteristics. If active low-pass filters are used (as well, at least 3-4 orders of magnitude), then the implementation of the circuit of this device becomes unreasonably redundant in terms of the number of active components: a source with five, at least, reference values of constant voltage, at least sixteen keys plus two active low-pass filters of 3-4 orders (or four active low-pass filters of 2 orders).

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании генератора со следующими характеристиками:The technical problem to which the invention is directed is to create a generator with the following characteristics:

- формирующего два (синусный и косинусный) идентичных выходных гармонических сигнала, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90° с высокой степенью точности;- generating two (sine and cosine) identical output harmonic signals, phase shifted relative to each other by 90 ° with a high degree of accuracy;

- требующего для формирования выходных гармонических сигналов источника постоянных напряжений не более чем с 2 опорными номиналами;- requiring a constant voltage source for generating output harmonic signals with no more than 2 reference values;

- формирующего два гармонических сигнала (синусный и косинусный) с заданным значением амплитуды выходных напряжений и малым значением разности между ними;- generating two harmonic signals (sine and cosine) with a given value of the amplitude of the output voltages and a small value of the difference between them;

- состоящего из минимального количества ЭРИ (электро- радио- изделий) на основе полупроводников;- consisting of a minimum amount of ERA (electro-radio products) based on semiconductors;

- состоящего из минимального количества аналоговых узлов и составляющих их активных ЭРИ;- consisting of a minimum number of analog nodes and their active EREs;

- обеспечивающего высокую степень идентичности и стабильности. электрических характеристик синусного и косинусного сигналов при изменении температуры окружающей среды во всем диапазоне рабочих температур;- providing a high degree of identity and stability. electrical characteristics of the sine and cosine signals when the ambient temperature changes over the entire range of operating temperatures;

- сохраняющего работоспособность с заданными электрическими характеристиками в условиях воздействия ВВФ (внешние воздействующие факторы) с высокими значениями характеристик воздействия.- maintains operability with predetermined electrical characteristics under conditions of exposure to WWF (external factors) with high values of the characteristics of the impact.

Технические результаты, на достижение которых направлено изобретение, заключаются в повышении надежности, уменьшении массогабаритных характеристик, в обеспечении высокой степени стойкости к ВВФ, в обеспечении точности, стабильности и идентичности электрических характеристик синусного и косинусного сигналов генератора.The technical results to which the invention is directed are to increase reliability, reduce weight and size characteristics, provide a high degree of resistance to WWF, ensure accuracy, stability and identity of the electrical characteristics of the sine and cosine signals of the generator.

Данные технические результаты достигаются тем, что в двухфазном генераторе гармонических сигналов, содержащем первый и второй фильтры нижних частот, новым является то, что дополнительно введены первый и второй сумматоры, третий и четвертый фильтры нижних частот, причем каждый фильтр выполнен в виде активного фильтра нижних частот, блок ограничителей тока, первый и второй усилители мощности, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами двухфазного генератора гармонических сигналов, формирователь импульсных последовательностей, инвертор, триггер, первый и второй управляющие входы которого являются соответственно первым и вторым входами двухфазного генератора гармонических сигналов, а первый, второй, третий и четвертый выходы триггера соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами формирователя импульсных последовательностей и первым, вторым, третьим и четвертым входами инвертора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами формирователя импульсных последовательностей, при этом восьмой вход соединен с первым входом триггера, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формирователя импульсных последовательностей, первая группа выходов которого соединена с группой входов первого сумматора, выход которого соединен с последовательно соединенными первым фильтром нижних частот, третьим фильтром нижних частот и первым усилителем мощности, а вторая группа выходов - соединена с группой входов второго сумматора, выход которого соединен с последовательно соединенными вторым фильтром нижних частот, четвертым фильтром нижних частот и вторым усилителем мощности, при этом группа входов питания каждого сумматора, фильтра нижних частот, усилителя мощности соединена с соответствующей группой выходов блока ограничителей тока, входы которого являются входами питания двухфазного генератора гармонических сигналов, причем каждая из пар, образованных первым и вторым фильтрами нижних частот, третьим и четвертым фильтрами нижних частот, первым и вторым сумматорами, выполнена на соответствующем сдвоенном операционном усилителе.These technical results are achieved by the fact that in a two-phase harmonic signal generator containing the first and second low-pass filters, it is new that the first and second adders, the third and fourth low-pass filters are additionally introduced, and each filter is made in the form of an active low-pass filter , a block of current limiters, first and second power amplifiers, the outputs of which are respectively the first and second outputs of a two-phase harmonic signal generator, a pulse shaper Inverter, trigger, the first and second control inputs of which are the first and second inputs of the two-phase harmonic signal generator, respectively, and the first, second, third and fourth outputs of the trigger are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the pulse train and the first, the second, third and fourth inputs of the inverter, the first, second, third and fourth outputs of which are connected respectively to the fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the pulse shaper sequences, the eighth input is connected to the first input of the trigger, the second, third and fourth inputs of which are connected respectively to the first, second and third inputs of the pulse sequence generator, the first group of outputs of which is connected to the group of inputs of the first adder, the output of which is connected to series-connected first a low-pass filter, a third low-pass filter and a first power amplifier, and the second group of outputs is connected to the group of inputs of the second adder, the output of which it is single with a second low-pass filter, a fourth low-pass filter and a second power amplifier connected in series, while the group of power inputs of each adder, low-pass filter, power amplifier is connected to the corresponding group of outputs of the current limiter unit, the inputs of which are power inputs of a two-phase harmonic signal generator moreover, each of the pairs formed by the first and second low-pass filters, the third and fourth low-pass filters, the first and second adders, on the corresponding dual operational amplifier.

Выполнение первого и второго сумматоров, а также первого/второго и третьего/четвертого фильтров нижних частот на сдвоенных операционных усилителях обеспечивает идентичность зависимости электрических характеристик синусного и косинусного сигналов двухфазного генератора гармонических сигналов от изменения температуры окружающей среды. Применение блока ограничителей тока предотвращает их пробой во время воздействия ВВФ, что повышает надежность генератора и его стойкость к ВВФ.The implementation of the first and second adders, as well as the first / second and third / fourth low-pass filters on dual operational amplifiers ensures the identity of the dependence of the electrical characteristics of the sine and cosine signals of a two-phase harmonic signal generator from changes in ambient temperature. The use of a block of current limiters prevents their breakdown during exposure to WWF, which increases the reliability of the generator and its resistance to WWF.

Схемотехническая реализация заявленного устройства позволяет для формирования выходных гармонических сигналов обходиться источником постоянных напряжений только с двумя опорными номиналами, а также уменьшает количество необходимых активных ЭРИ, что повышает надежность генератора и уменьшает его массогабаритные характеристики.The circuitry implementation of the claimed device allows for the formation of output harmonic signals to get by with a constant voltage source with only two reference values, and also reduces the number of active active EMIs, which increases the reliability of the generator and reduces its overall dimensions.

За счет применения в сумматорах и фильтрах нижних частот прецизионных резисторов и конденсаторов с малыми величинами температурного коэффициента сопротивления и температурного коэффициента емкости, соответственно, дополнительно обеспечивает высокую степень точности, стабильности и идентичности электрических характеристик синусного и косинусного сигналов двухфазного генератора гармонических сигналов.Due to the use of precision resistors and capacitors with small values of the temperature coefficient of resistance and the temperature coefficient of capacitance in adders and low-pass filters, respectively, it additionally provides a high degree of accuracy, stability and identity of the electrical characteristics of the sine and cosine signals of a two-phase harmonic signal generator.

На фиг. 1 представлена функциональная схема двухфазного генератора гармонических сигналов, на фиг. 2 представлены диаграммы выходных сигналов триггера, где А, Б, В, Г - импульсные сигналы на первом, втором, третьем и четвертом выходах триггера соответственно. На фиг. 3 представлены диаграммы импульсных последовательностей, формируемых формирователем импульсных последовательностей, на фиг. 4 - диаграммы квазигармонических сигналов QSIN1, QCOS1, на фиг. 5 - диаграммы квазигармонических сигналов QSIN2 и QCOS2, на фиг. 6 - диаграммы выходных сигналов Sin, Cos.In FIG. 1 is a functional diagram of a two-phase harmonic signal generator; FIG. Figure 2 shows the diagrams of the trigger output signals, where A, B, C, D are pulse signals at the first, second, third, and fourth outputs of the trigger, respectively. In FIG. 3 shows diagrams of pulse sequences generated by the pulse generator; FIG. 4 is a diagram of quasi-harmonic signals QSIN1, QCOS1, in FIG. 5 is a diagram of quasi-harmonic signals QSIN2 and QCOS2, in FIG. 6 - diagrams of output signals Sin, Cos.

Двухфазный генератор гармонических сигналов (фиг. 1) содержит триггер 1, инвертор 2, формирователь 3 импульсных последовательностей, первый 4 и второй 5 сумматоры, первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 активные фильтры нижних частот второго порядка (далее по тексту - фильтр нижних частот), первый 10 и второй 11 усилители мощности, блок 12 ограничителей тока.The two-phase harmonic signal generator (Fig. 1) contains a trigger 1, an inverter 2, a pulse shaper 3, the first 4 and second 5 adders, the first 6, second 7, third 8 and fourth 9 active low-pass filters of the second order (hereinafter - low-pass filter), the first 10 and second 11 power amplifiers, block 12 current limiters.

Первый и второй управляющие входы триггера 1 являются соответственно первым и вторым входами двухфазного генератора гармонических сигналов. Первый, второй, третий и четвертый выходы триггера 1 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами формирователя 3 импульсных последовательностей и первым, вторым, третьим и четвертым входами инвертора 2. Первый, второй, третий и четвертый выходы инвертора 2 соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами формирователя 3 импульсных последовательностей. Восьмой вход формирователя 3 импульсных последовательностей соединен с первым входом триггера 1, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формирователя 3 импульсных последовательностей. Первая группа выходов формирователя 3 импульсных последовательностей соединена с группой входов первого сумматора 4. Выход первого сумматора 4 соединен с последовательно соединенными первым фильтром 6 нижних частот, третьим фильтром 8 нижних частот и первым усилителем 10 мощности. Вторая группа выходов формирователя 3 импульсных последовательностей соединена с группой ходов второго сумматора 5. Выход второго сумматора 5 соединен с последовательно соединенными вторым фильтром 7 нижних частот, четвертым фильтром 9 нижних частот и вторым усилителем 11 мощности. Группа входов питания каждого сумматора 4 (5), фильтра нижних частот 6 (7, 8, 9), усилителя 10 (11) мощности соединена с соответствующей группой выходов блока 12 ограничителей тока, входы которого являются входами питания двухфазного генератора гармонических сигналов.The first and second control inputs of trigger 1 are respectively the first and second inputs of a two-phase harmonic signal generator. The first, second, third and fourth outputs of trigger 1 are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the pulse shaper 3 and the first, second, third and fourth inputs of inverter 2. The first, second, third and fourth outputs of inverter 2 are connected respectively to fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the shaper 3 pulse sequences. The eighth input of the pulse shaper 3 is connected to the first input of the trigger 1, the second, third and fourth inputs of which are connected respectively with the first, second and third inputs of the shaper 3 of the pulse sequences. The first group of outputs of the pulse shaper 3 is connected to the group of inputs of the first adder 4. The output of the first adder 4 is connected to the first low-pass filter 6, the third low-pass filter 8, and the first power amplifier 10. A second group of outputs of the pulse shaper 3 is connected to a group of strokes of the second adder 5. The output of the second adder 5 is connected to a second low-pass filter 7, a fourth low-pass filter 9, and a second power amplifier 11 connected in series. The group of power inputs of each adder 4 (5), low-pass filter 6 (7, 8, 9), power amplifier 10 (11) is connected to the corresponding group of outputs of the current limiter unit 12, the inputs of which are power inputs of a two-phase harmonic signal generator.

Все три логических узла двухфазного генератора гармонических сигналов (триггер 1, инвертор 2 и формирователь 3 импульсных последовательностей) выполняют на цифровом базовом матричном кристалле (БМК).All three logical nodes of a two-phase harmonic signal generator (trigger 1, inverter 2, and pulse shaper 3) are performed on a digital base matrix chip (BMC).

Сумматоры 4 и 5 выполняют на сдвоенном операционном усилителе (ОУ). К прямым входам операционных усилителей сумматоров 4 и 5 подключают соответственно сигналы SIN1, SIN2 и COS1, COS2 через суммирующие резисторы, а к инверсным входам - сигналы SIN3, SIN4 и COS3, COS4 также через суммирующие резисторы (на фиг. 1 не показано).Adders 4 and 5 are performed on a dual operational amplifier (op amp). Signals SIN1, SIN2 and COS1, COS2 are connected to the direct inputs of operational amplifiers of adders 4 and 5, respectively, via summing resistors, and to inverse inputs, signals SIN3, SIN4, and COS3, COS4 are also connected through summing resistors (not shown in Fig. 1).

Пары активных фильтров 6, 7 и 8, 9 нижних частот на неинвертирующем частотно-зависимом отрицательном сопротивлении выполняют на сдвоенных ОУ соответственно.Pairs of active low-pass filters 6, 7 and 8, 9 on a non-inverting frequency-dependent negative resistance are performed on dual op amps, respectively.

Все резисторы и конденсаторы, применяемые в узлах сумматоров 4, 5 и фильтрах 6, 7, 8, 9 нижних частот должны быть прецизионными и с малыми значениями температурного коэффициента сопротивления и температурного коэффициента емкости соответственно.All resistors and capacitors used in the nodes of the adders 4, 5 and low-pass filters 6, 7, 8, 9 must be precision and with small values of the temperature coefficient of resistance and the temperature coefficient of capacitance, respectively.

Усилители 10, 11 мощности выполняют на комплементарных парах транзисторов.Power amplifiers 10, 11 are performed on complementary pairs of transistors.

Блок 12 ограничителей тока выполняют на токоограничительных резисторах, которые включены в цепи электропитания всех ОУ и в коллекторные цепи всех транзисторов. Блок 12 ограничителей тока предназначен для предотвращения пробоя ОУ и транзисторов во время воздействия ВВФ.Block 12 current limiters perform on current-limiting resistors, which are included in the power supply circuit of all op-amps and in the collector circuit of all transistors. Block 12 current limiters is designed to prevent breakdown of the op-amp and transistors during exposure to WWF.

Двухфазный генератор гармонических сигналов работает следующим образом.A two-phase harmonic signal generator operates as follows.

После включения внешнего электропитания двухфазного генератора гармонических сигналов на его первый вход подается внешний одиночный прямоугольный импульсный сигнал RES, который устанавливает триггер 1 в исходное состояние (на каждом выходе триггера 1 устанавливается уровень напряжения логического нуля) и удерживает его в этом состоянии до момента установления внешних опорных напряжений U1, U2 в номинальные значения.After the external power supply of the two-phase harmonic signal generator is turned on, an external single rectangular pulse signal RES is applied to its first input, which sets trigger 1 to its initial state (a logic zero voltage level is set at each output of trigger 1) and holds it in this state until the external reference voltages U1, U2 to rated values.

На второй вход двухфазного генератора гармонических сигналов подаются внешние тактирующие прямоугольные импульсы CLK с частотой следования FIN. После окончания действия сигнала RES триггер 1 переходит в рабочий режим и на каждом его выходе под действием тактирующих импульсов CLK формируются импульсы с частотой следования FIN/8. При этом на каждом выходе триггера 1 формируется импульс, сдвинутый по фазе относительно импульса предшествующего выхода триггера 1 на 1/8 своего периода. Диаграммы выходных импульсных сигналов триггера 1 представлены на фиг. 2.External clocked rectangular pulses CLK with a repetition rate F IN are supplied to the second input of a two-phase harmonic signal generator. After the end of the action of the RES signal, trigger 1 enters the operating mode and at each of its outputs, pulses with a repetition rate F IN / 8 are formed under the action of clock pulses CLK. In this case, a pulse is formed at each output of trigger 1, which is shifted in phase relative to the pulse of the previous output of trigger 1 by 1/8 of its period. The diagrams of the output pulse signals of trigger 1 are shown in FIG. 2.

Выходные сигналы с триггера 1 поступают на входы инвертора 2 и на первый, второй, третий и четвертый входы формирователя 3 импульсных последовательностей. Выходные сигналы с инвертора 2 поступают на пятый, шестой, седьмой и восьмой входы формирователя 3 импульсных последовательностей. На всех выходах формирователя 3 импульсных последовательностей формируются сигналы с частотой следования FIN/8, диаграммы которых представлены на фиг. 3.The output signals from trigger 1 are fed to the inputs of inverter 2 and to the first, second, third and fourth inputs of the pulse shaper 3. The output signals from the inverter 2 are supplied to the fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the pulse shaper 3. At all outputs of the pulse train generator 3, signals with a repetition rate of F IN / 8 are generated, the diagrams of which are shown in FIG. 3.

Сигналы на выходах формирователя 3 импульсных последовательностей формируются по следующим алгоритмам: SIN1=I& II, SIN2=III&VIII, SIN3=V&VI, SIN4=IV&VII, COS1=III&IV, COS2=II&V, COS3=VII&VIII, COS4=I&VI,The signals at the outputs of the shaper 3 pulse sequences are generated according to the following algorithms: SIN1 = I & II, SIN2 = III & VIII, SIN3 = V & VI, SIN4 = IV & VII, COS1 = III & IV, COS2 = II & V, COS3 = VII & VIII, COS4 = I & VI,

где I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII сигналы на первом, втором, третьим, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом входах формирователя 3 импульсных последовательностей соответственно.where I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII signals at the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the shaper 3 pulse sequences, respectively.

Выходные сигналы SINI, SIN2, SIN3, SIN4 с первой группы выходов формирователя 3 импульсных последовательностей поступают на входы первого сумматора 4, а сигналы COS1, COS2, COS3, COS4 со второй группы выходов - на входы второго сумматора 5. На выходах первого 4 и второго 5 сумматоров формируются идентичные квазигармонические сигналы первого уровня приближения QSIN1 и QCOS1, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°. Диаграммы квазигармонических сигналов QSIN1, QCOS1 представлены на фиг. 4.The output signals SINI, SIN2, SIN3, SIN4 from the first group of outputs of the pulse shaper 3 are supplied to the inputs of the first adder 4, and the signals COS1, COS2, COS3, COS4 from the second group of outputs to the inputs of the second adder 5. At the outputs of the first 4 and second 5 adders form identical quasiharmonic signals of the first level of approximation QSIN1 and QCOS1, shifted in phase relative to each other by 90 °. The diagrams of quasi-harmonic signals QSIN1, QCOS1 are shown in FIG. four.

Квазигармонические сигналы QSIN1, QCOS1 поступают на входы первого 6 и второго 7 фильтров нижних частот соответственно. На выходах фильтров 6, 7 нижних частот формируются идентичные квазигармонические сигналы второго уровня приближения QSIN2 и QCOS2, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°. Диаграммы квазигармонических сигналов QSIN2 и QCOS2 представлены на фиг. 5.The quasi-harmonic signals QSIN1, QCOS1 are fed to the inputs of the first 6 and second 7 low-pass filters, respectively. At the outputs of the low-pass filters 6, 7, identical quasiharmonic signals of the second approximation level QSIN2 and QCOS2 are formed, 90 ° out of phase with respect to each other. The diagrams of quasi-harmonic signals QSIN2 and QCOS2 are shown in FIG. 5.

Квазигармонические сигналы QSIN2 и QCOS2 поступают на входы третьего 8 и четвертого 9 фильтров нижних частот соответственно. На выходах фильтров 8, 9 нижних частот формируются идентичные гармонические сигналы SIN и COS, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°.The quasi-harmonic signals QSIN2 and QCOS2 are fed to the inputs of the third 8 and fourth 9 low-pass filters, respectively. At the outputs of the low-pass filters 8, 9, identical harmonic signals SIN and COS are formed, 90 ° out of phase with respect to each other.

Сформированные гармонические сигналы SIN и COS поступают на входы первого 10 и второго 11 усилителей мощности, которые усиливают поступающие сигналы до требуемых нагрузкой уровней амплитуды токов. На выходах первого 10 и второго 11 усилителей мощности создаются гармонические сигналы (см. фиг. 6) Sin и Cos частотой FIN/8, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°.The generated harmonic signals SIN and COS are fed to the inputs of the first 10 and second 11 power amplifiers, which amplify the incoming signals to the current amplitude levels required by the load. The outputs of the first 10 and second 11 power amplifiers produce harmonic signals (see Fig. 6) Sin and Cos with a frequency of FIN / 8, phase shifted 90 ° relative to each other.

Блок 12 ограничителей тока ограничивает токи, протекающие в сумматорах 4 и 5, активных фильтрах нижних частот 6, 7, 8, 9 и усилителях мощности 10, 11 во время воздействия ВВФ, предотвращая их пробой.Block 12 current limiters limits the currents flowing in the adders 4 and 5, active low-pass filters 6, 7, 8, 9 and power amplifiers 10, 11 during exposure to WWF, preventing their breakdown.

Claims (1)

Двухфазный генератор гармонических сигналов, содержащий первый и второй фильтры нижних частот, отличающийся тем, что дополнительно введены первый и второй сумматоры, третий и четвертый фильтры нижних частот, причем каждый фильтр выполнен в виде активного фильтра нижних частот, блок ограничителей тока, первый и второй усилители мощности, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами двухфазного генератора гармонических сигналов, формирователь импульсных последовательностей, инвертор, триггер, первый и второй управляющие входы которого являются соответственно первым и вторым входами двухфазного генератора гармонических сигналов, а первый, второй, третий и четвертый выходы триггера соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами формирователя импульсных последовательностей и первым, вторым, третьим и четвертым входами инвертора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами формирователя импульсных последовательностей, при этом восьмой вход соединен с первым входом триггера, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формирователя импульсных последовательностей, первая группа выходов которого соединена с группой входов первого сумматора, выход которого соединен с последовательно соединенными первым фильтром нижних частот, третьим фильтром нижних частот и первым усилителем мощности, а вторая группа выходов соединена с группой входов второго сумматора, выход которого соединен с последовательно соединенными вторым фильтром нижних частот, четвертым фильтром нижних частот и вторым усилителем мощности, при этом группа входов питания каждого сумматора, фильтра нижних частот, усилителя мощности соединена с соответствующей группой выходов блока ограничителей тока, входы которого являются входами питания двухфазного генератора гармонических сигналов, причем каждая из пар, образованных первым и вторым фильтрами нижних частот, третьим и четвертым фильтрами нижних частот, первым и вторым сумматорами, выполнена на соответствующем сдвоенном операционном усилителе.A two-phase harmonic signal generator containing the first and second low-pass filters, characterized in that the first and second adders, the third and fourth low-pass filters are additionally introduced, each filter made in the form of an active low-pass filter, a block of current limiters, the first and second amplifiers power, the outputs of which are respectively the first and second outputs of a two-phase harmonic signal generator, pulse shaper, inverter, trigger, first and second control whose inputs are respectively the first and second inputs of a two-phase harmonic signal generator, and the first, second, third and fourth outputs of the trigger are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the pulse train and the first, second, third and fourth inputs of the inverter, the first , the second, third and fourth outputs of which are connected respectively to the fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the pulse shaper, while the eighth input is connected to the first trigger input, the second, third and fourth inputs of which are connected respectively to the first, second and third inputs of the pulse shaper, the first group of outputs of which is connected to the group of inputs of the first adder, the output of which is connected to the first low-pass filter, the third low-pass filter and the first power amplifier, and the second group of outputs is connected to the group of inputs of the second adder, the output of which is connected to the second filter in series lower frequencies, a fourth low-pass filter and a second power amplifier, while the group of power inputs of each adder, low-pass filter, power amplifier is connected to the corresponding group of outputs of the current limiter unit, the inputs of which are power inputs of a two-phase harmonic signal generator, each of which formed by the first and second low-pass filters, the third and fourth low-pass filters, the first and second adders, is made on the corresponding dual operational amplifier .
RU2019101539A 2019-01-21 2019-01-21 Two-phase harmonic signal generator RU2699590C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019101539A RU2699590C1 (en) 2019-01-21 2019-01-21 Two-phase harmonic signal generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019101539A RU2699590C1 (en) 2019-01-21 2019-01-21 Two-phase harmonic signal generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699590C1 true RU2699590C1 (en) 2019-09-06

Family

ID=67851942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019101539A RU2699590C1 (en) 2019-01-21 2019-01-21 Two-phase harmonic signal generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699590C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737004C1 (en) * 2020-04-03 2020-11-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Two-phase harmonic signal generator
RU2761109C1 (en) * 2021-03-29 2021-12-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Two-phase harmonic signal generator
RU2766433C1 (en) * 2021-07-02 2022-03-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Pulse sequence generator
RU2778459C1 (en) * 2022-03-09 2022-08-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Two-phase harmonic signal generator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4525795A (en) * 1982-07-16 1985-06-25 At&T Bell Laboratories Digital signal generator
RU2033684C1 (en) * 1990-09-24 1995-04-20 Акционерное общество - Научно-производственная фирма "Аз" Two-phase harmonic-signal generator
RU2205495C2 (en) * 2001-07-18 2003-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Random-signal generator
RU108247U1 (en) * 2011-05-16 2011-09-10 Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "СДНиТ") FUNCTIONAL GENERATOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4525795A (en) * 1982-07-16 1985-06-25 At&T Bell Laboratories Digital signal generator
RU2033684C1 (en) * 1990-09-24 1995-04-20 Акционерное общество - Научно-производственная фирма "Аз" Two-phase harmonic-signal generator
RU2205495C2 (en) * 2001-07-18 2003-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Random-signal generator
RU108247U1 (en) * 2011-05-16 2011-09-10 Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "СДНиТ") FUNCTIONAL GENERATOR

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737004C1 (en) * 2020-04-03 2020-11-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Two-phase harmonic signal generator
RU2761109C1 (en) * 2021-03-29 2021-12-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Two-phase harmonic signal generator
RU2766433C1 (en) * 2021-07-02 2022-03-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Pulse sequence generator
RU2778459C1 (en) * 2022-03-09 2022-08-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Two-phase harmonic signal generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2699590C1 (en) Two-phase harmonic signal generator
Darus et al. A modified voltage balancing algorithm for the modular multilevel converter: Evaluation for staircase and phase-disposition PWM
US20160191029A1 (en) Spread-spectrum clock generation circuit, integrated circuit and apparatus therefor
RU2737004C1 (en) Two-phase harmonic signal generator
TW201705688A (en) Three input comparator
CA2954707C (en) Zero-current pulse with constant current gradient for interrupting a direct current
US4368432A (en) Sine wave generator for different frequencies
Bohl et al. A two-dimensional chaotic logic gate for improved computer security
TW201222187A (en) Coupling tolerant precision current reference with high PSRR
JP2016524385A (en) Analog signal generation system
Tapashetti et al. Design and simulation of op amp integrator and its applications
RU2761109C1 (en) Two-phase harmonic signal generator
RU2778459C1 (en) Two-phase harmonic signal generator
Fan et al. Jitter measurement and compensation for analog-to-digital converters
CN111966330A (en) True random number generator based on Venturi bridge oscillator structure
KR100926054B1 (en) Active harmonics filter having high-speed reset intergrator
RU2549174C1 (en) Digital-to-analogue noise generator
RU2579529C1 (en) Device for controlling thyristors of bridge circuit of device for testing electric meters
CN109947397A (en) A kind of no inductance high-speed multichannel can integrate Chaotic Random Number Generator
RU96258U1 (en) AMMETER
US10768290B2 (en) Method and apparatus for generating a frequency estimation signal
Kuper et al. High accuracy ADC and DAC systems for accelerator control applications
RU2559719C1 (en) Digital-to-analogue noise generator
GB2628655A (en) A memristive quantum random number generator
SU824429A1 (en) Ac voltage measuring device