SU1075364A1 - Управл емый автогенератор - Google Patents

Abstract

УПРАВЛЯЕМЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР , содержащий последовательно. соединенны .е . дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звень ; при этом выход дифференцнальногооперационного усилител  полключен также через цепь частотоиезависнмой ovрицательной обратной св зи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилител  и через цепь, состо щую из последовательносоединенны.х измерительного моста с управл ющим преобразователем сопротивлени  в частоту и усилител . - к управл ющему входу второго активного фазового RC-звена, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  крутизны характеристики управлени  и уменьшени  паразитной амплитудной модул ции, между выходом второго активного фазового RC-звена и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилител  введен резистивный сумматор, а усилитель снабжен допол-. § ннтельным противофазным выходом, который подключен к управл ю,щему входу пер (О вого активного фазового RCi3BeHa и к другому входу резистивного сумматора. с

Description

s|

ел

со

Изобретение относитс  к радиотехнике, предназначено дл  генерации гармонических колебаний низких частот и может быть использовано в системах телемеханики, св зи и измерительной технике.

Известен управл емый автогенератор, содержащий дифференциальный операционный усилитель, охваченный многопетлевой обратной св зью через цепь отрицательной обратной св зи, через цепь управлени , а также через селективную цепь, состо щую из параллельно соединенных первого и второго активных фазовых RC-цепей, нагруженных на резистивный сумматор, выход которого подключен к неннвертирующему входу дифференциального операционного усилител .(1).

Однако управл емый автогенератор имеет малую крутизну характеристики управлени .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  управл емый автогенератор, содержащий последовательно соединенные дифференци альный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звень ,, при этом выход дифференциального операционного усилител  подключен также через цепь частотонезависимой отрицательной обратной св зи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилител  и через цепь, состо щую из последовательно соединенных измерительного моста с управл ющим преобразователем сопротивлени  в частоту и усилител , - к управл ющему входу второго активного фазового RC-звёна -(2.

Однако известный управл емый автогенератор обладает недостаточно высокой крутизной характеристики управлени  и значительной паразитной амплитудной модул цией .

Цель изобретени  -- увеличение крутизны характеристики управлени  и уменьшение паразитной амплитудной модул ции.

Цель достигаетс  тем, что в управл емый автогенератор, содержащий последовательно соединенные дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звень , при этом выход дифференциального операционного усилител  подключен также через цепь частотонезависимой отрицательной обратной св зи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилител  и через цепь, состо щую из последовательно соединенных измерительного моста с управл ющим преобразователем сопротивлени  в частоту и усилител . - к управл ющему входу второго активного фазового RC-звена, между выходом второго активного фазового RC-звена и неиивертирующим входом дифференциального операционного усилител  введен резистивный сумматор, а усилитель снабжен дополнительным противофазным вы.ходом,который подключен к управл ющему входу первого активного фазового RC-звена и к другому входу резистивного сумматора.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема управл емого автогенератора .

Управл емый автогенератор содержит дифференциальный операционный уЬилитель 1, первое и второе активные фазовые RCзвень  2 и 3, цепь 4 частотонезависимой отрицательной обратной св зи, измерительный

мост 5 с управл ющим преобразователем сопротивлени  в частоту, усилитель 6 и резистивный сумматор 7, при этом первое активное фазовое RC-звено 2 содержит конденсатор 8 и резистор 9, второе активное фазовое RC-звено 3 содержит конденсатор 10 и

резистор 11, цепь 4 частотонезависимой отрицательной обратнбй св зи состоит из резисторов 12 и 13, резистивный сумматор 7 состоит из резисторов 14 и 15, измерительный мост 5 с управл ющим преобразователем сопротивлени  в частоту содержит резисторы 16-19, один из которых, например резистор 17,выполн ет функцию управл ющего преобразовател  сопротивлени  в частоту .

Управл емый автогенератор работает

следующим образом.

При балансе измерительного моста 5, т.е. фи равенстве сопротивлений резисторов 16-19, частота генерации определ етс  посто нными времени активных фазовых RC-звеньев 2 и 3

f-zWW

где fi-CgR иТ С,в R,, - посто нные времени активных

фазовых RCзвеньев 2 и 3; КдИРц-сопротивлени  резисторов 9 и П;

С«иС,в-емкости конденсаторов 8 и 10. Если сопротивление одного из резисторов 16--19, например резистора 17, измерительного моста 5 получает относительное изменение , то измерительный мост 5 разбалан5 сируетс  и на его выходе по вл етс  напр жение , которое после усилени  усилителем 6 подаетс  с его иеинвертируюшего выхода на управл ющий вход второго активного фазового RC-звена 3, а с его инвертирующего выхода -- на управл ющий вход первого актив0 ного фазового RC-звена 2 и на второй вход , резистивного сумматора 7. Действие напр жени  разбаланса приводит к эквивалентному изменению посто нных времени Т и fj активных фазовых RC-звеньев 2 и 3, что измен ет частоту генерации по закону

fr-Miff

yR(

(г)

fR(Kt-Kt) где , - относительное изменение сопротивлени  резистора 17; KiHKt - коэффициенты передачи усилител  6 по инвертирующему и неинвертирующему выхо . дам. При K 3Kt и Т| г частота генерации измен етс  по линейному закону fr fo{l± ± K,rR) в зависимости от относительного изменени  сопротивлени  резистора 17. Крутизна характеристики управлени  определ етс  выражением S ff ATR Kt, из которого следует, что крутизна пропорциональна коэффициенту Kj и при К, 1 крутизна S:f. Погрещность от нелинейности характеристики управлени . ке превышает 1°/о при относительном изменении частоты генерации на Зб°/о. В процессе управлени  частотой генерации баланс амплитуд не должен нарушатьс . Если в схему управл емого автогенератоpa между выходом второго активного фазо вого RC-звена 3 и неинвертирующим вхйдом дифференциального операционного усилител  i не включить резистивный сумматор 7, то дл  услови  баланса амплитуд получаем ( TRtKi KOгде RjiMFii- сопротивлени  резисторов 12 С учетом услови  линейности характеристики управлени  ( ) дл . баланса амплитуд получаем выражение 1 ± 2K,(rR Откуда видно, что в процессе управлени  частотой из-за изменени  величины (ГR условие баланса амплитуд нарушаетс , следствием чего  вл етс  некоторый уровень паразитной амплитудной модул ции. Включение в схему управл емого автогенератора резистивного сумматора 7 приводит к следующему условию баланса амплитуд (с учетом услови  линейности характеристики управлени ): ( 1 ±2KAR)K,±-1:MRK,, где Кс, KCI ч Kti- коэффициенты передачи резистнвного сумматора 7 по его первому и второму входам; R,. и R,. - сопротивлени  резисторов 14 и 15. Из анализа управлени  (5) следует, что при соотношении К.ег 4Кс1 условие баланса амплитуд не зависит от величины fR и, следовательно, паразитна  амплитудна  модул ци  отсутствует. Так как резистивный сумматор 7 пассивный , т.е. Кс1 -f Kci I. то из соотношени  Kfj 4Kti следует, что KC, 1/5, Kct 4/5 и условие баланса амплитуд принимает вид -ц-| Таким образом, технико-экономический эффект управл емого автогенератора заключаетс  в увеличении крутизны характержугики управлени  и. уменьшении паразитной амплитудной модул ции. Кроме того, расширены его функциональные возможности и он может быть использован дл  построени  частбтно-модулйрованного RC-генератора с электронным управлением частотой генераЦии одним элементом, если в качестве одного из резисторов измерительного моста использовать сопротивлени  канала полевого транзистора дл  преобразовани  малых относительных изменений сопротивлений в частоту

Claims (1)

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР, содержащий последовательно. соединенные . дифференциальный операционный усилитель, первое и второе активные фазовые RC-звенья; при этом выход дифферён· циального'операционного усилителя подключен также через цепь частотопезависимой отрицательной обратной связи к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя и через цепь, состоящую из последовательно‘соединенных измерительного моста с управляющим преобразователем сопротивления в частоту и усилителя. — к управляющему входу второго активного фазового RC-звена, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны характеристики управления и уменьшения паразитной амплитудной ' модуляции, между выходом второго активного фазового RC-звена и неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя введен резистивный сумматор, а усилитель снабжен допол-. нительным противофазным выходом, который подключен к управляющему входу первого активного фазового РОзвена и к другому входу резистивного сумматора.

   вого активного фазового RC-звена и к другому входу резистивного сумматора.

   На чертеже приведена структурная электрическая схема управляемого автогенера-