SU1091307A1 - Управл емый генератор - Google Patents

Abstract

. УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий замкнутую цепь из последовательно включенных интегратора, компаратора, селектора и формировател  дозированного зар да, причем второй вход интегратора соединен с шиной управлени , второй вход селектора подключен к тактовой шине, о т .личающийс  тем, что, с ) J5 i I ..: ЛКД целью повышени  точности управлени , в него введен генератор переменного напр жени , выход которого подключен к дополнительному входу элемента замкнутой цепи. 2.Генератор по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве дополнительного входа элемента замкнутой цепи использован дополнительный вход компаратора. 3.Генератор по п.1, о т л и чающийс  тем, что в качестве дополнительного входа элемента замкнутой цепи использован дополнительный вход интегратора. - 4. Генератор по п.1, о т л и.i чающийс  тем, что в качестве (Л С генератора переменного напр жени  использован генератор шума. ю со О -vj

Description

Изобретение относитс  к управл емым генераторам, частота которых перестраиваетс  напр жением или током и предназначено дл  использовани  в системах автоподстройки частоты, а также в частных датчиках систем конт рол  и управлени . Известны управл емые напр жением или током генераторы, содержащие интегратор, компаратор, селектор и формирователь дозированного зар да СП . Недостатком данных генераторов  вл етс  вли ние тактовой частоты на выходной сигнал. Наиболееблизкий к предлагаемому управл емый генератор содержит замк тую цепь из последовательно вклю .ченных интегратора и компаратора, последовательно включенных селектора .тактируемый триггер) и формировател  дозированного зар да, причем первый и второй входы интеграто ра соответственно св заны с входом устройства и с выходом формировател  дозированного зар да, первый и йторой входы селектора (управл ющий и тактовый входы триЬгера) подключе соответственно к выходу компаратора и к тактовому входу устройства, а выход селектора  вл етс  выходом устройства Г2 . Однако известному управл емому генератору свойственна синхрониза-/ ци  выходной и тактовой частот в отдельных точках характеристики управлени  генератора. В указанных точках наблюдаетс   вление, подобно так называемому захвату в автоколебательных системах, работающих на близких частотах. Данное  вление вы зьшает ошибку, обусловленную тем, что при изменении управл ющего нап жени  (или тока) вблизи этой точки выходна  частота генератора не мен  етс . При работе генератора в много частотных системах управлени  количество особых точек и величина указанной ошибки существенно возрастаю Цель изобретени  - повышение точ ности управлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в управл емый генератор, содержащий замкнутую цепь из последовательно включенйых генератора. компаратора, селектора и формироват л  дозированного зар да, причем второй вход интегратора соединен.с щиной управлени , второй вход селек тора подключен к тчШЮвой шине, введен генератор переменного напр жени , выход которого подключен к дополнительному входу элемента замкнутой цепи. В качестве дополнительного входа элемента замкнутой цепи может быть использован вход компаратора. Кроме того, в качестве дополнительного входа элемента замкнутой цепи может быть использован вход интегратора , В качестве генератора переменного напр жени  может быть использован генератор щума. На фиг.1 и 2 приведены структурные схемы вариантов управл емого генератора; на фиг. 3 и 4 - диаграммы , по сн ющие их работу. Управл емый генератор содержит замкнутую цепь из последовательно включенных интегратора 1, компаратора 2, селектора 3 и формировател  4 дозированного зар да, а также генерато-р  5 переменного напр жени  или шума. Выход формировател  4 подключен к второму входу интегратора 1, выход генератора 5 св зан с дополнительным входом компаратора 2. В варианте, изображенном на фиг.1,, формирователь 4 выполнен на базе источника 6 тока, выход которого коммутируетс  переключателем 7, а функции селектора 3 вьшолн ет тактируемый триггер. На. фиг.3 эпюрой 8 показаны импульсы тактовой частоты устройства , на эпюре 9 условно показано выходное напр жение генератора 5, на эпюре 10 приведено изменение выходного сигнала интегратора. 1, а на эпюрах II и I2 показаны соответственно выходные импульсы, компаратора 2 и устройства в целом (выходные импульсы селектора 3) . Управл емый генератор( фиг.1 и 3) работает следующим образом. Под действием управл ющего напр жени  или тока выходное напр жение интегратора 1 возрастает по пилообразному закону. В момент t, когда данное напр жение достигает величины }+(t, где и - пороговый уровень компаратора 2, а (t - напр жение щума генератора 5, срабатьюает компаратор 2 и своим выходным сигналом подготавливает селектор 3 (тактируемый триггер)к переключению в состо ние 1 ближайшим импульсом тактовой частоты. При приходе данного импульса на тактовый вход устройства селектор 3 переключаетс  в состо ние 1 и своим выходным сигналом обеспе чивает поступление тока источника 6 через замкнутый переключатель 7 на второй вход интегратора 1. Пол рност данного тока противоположна пол рности управл ющего сигнала, поэтому выходное напр жение интегратора 1 начинает уменьшаетьс  по пилообразному закону и в момент t-j, когда оно достигнет величины U +(ц), компаратор 2 переключаетс  в исходное состо ние, обеспечива  своим вы|ходным сигналом подготовку селектора 3 к переключению в состо ние О бли жайшим импульсом тактовой частоты, В момент прихода данного импульса селектор 3 возвращаетс  в исходное состо ние и своим выходным потенциалом блокирует дальнейшее поступление выходного сигнала формировател  4 на второй вход интегратора 1 (в рассмат риваемом варианте это обеспечиваетс  отключением выхода источника 6 от второго входа интегратора и подключением-данного выхода к шине нулевог потенциала), причем выходное напр жение интегратора 1 перестает убывать и вновь возрастает по пилообразному закону, обеспечива  повторе ние описанного цикла управл емого генератора. При этом на выходе селектора 3 формируетс  последовательность нерав номерно расставленных импульсов, средн   частота повторени  которых, аналогично прототипу, пропорциональна отношению величин, подаваемых соо ветственно на первый и второй входы интегратора. Однако, в отличие от прототипа, в предлагаемом варианте устройства интервал между соседними срабатывани ми компаратора (моменты t:.)  вл етс  благодар  введению гене ратора шума случайной величиной, что исключает возможную в прототипе при в зку срабатываний компаратора к мо ментам прихода импульсов тактовой частоты и, соедовательно, возможность паразитной синхронизации выходных импульсов селектора с равноотсто щими друг от друга импульсами какой-либо периодической последовательности . Последнее обеспечивает устранение особых точек управл емог генератора и повышение точности хар теристики управлени  устройства. Во втором варианте управл емого генератора (фиг. 2 и 4 ) выход генератора 5 подключен к третьему входу интегратора 1. . 4 эпюрой 13 показаны импульсы тактовой частоты устройства, на эпюре 14 условно показано выходное напр жение генератора 5, на эпюре 15 приведено изменение выходного сигнала интегратора 1, а на эпюрах 16 и 17 показаны соответственно выходные сигналы компаратора 2 и селектора 3. При втором варианте исполнени  управл емый генератор работает следующим образом. Под действием алгебраической суммы управл ющего напр жени  (тока) UN, и выходного напр жени  источника 6 и„ . и „ « и. j. выходное напр жение п 1 возрастает в моменты t. icrpeilCJpcl 1 .).iuji tj ii4 i iv rjitui когда выходное напр жение интегратора достигает порогового уровн  U компаратора 2, последний срабатывает и своим сигналом подготавливает селектор 3 к переключению в состо ние 1 ближайшим импульсом тактовой частоты. При поступлении данного импульса на тактовый вход селектора 3, последний переключаетс  в состо ние 1 и своим выходным сигналом обеспечивает поступление тока источника 6 через замкнутый переключатель 7 на второй вход интегратора 1. Пол рность данного тока, как и в первом варианте управл емого генератора, противоположна пол рности управл ющего сигнала, поэтому выходное напр жение интегратора 1 уменьшаетс  и в момент t , когда оно достигнет порогового уровн  компаратора 2, последний переключаетс  в исходное состо ние, обеспечива  подготовку селектора 3 к возврату в исходное состо ние ближайп1им импульсом тактовой частоты. Аналогично первому варианту при приходе данного импульса селектор 3 возвращаетс  в состо ние О и выключает формирователь 4j причем выходное напр жение интегратора 1 перестает убывать и вновь возрастает. При этом на выходе селектора 3 формируетс  последовательность неравномерно расставленных импульсов, средн   частота повторени  которых пропорциональна среднему значению эквивалентного управл ющего сигнала - сумме величин, поступающих на первый и третий входы интегратора 1, а так как амплитуда выходного напр жени  генератора 3 неSI велика no сравнению с U и среднее значение данного напр жени  равно нулю, то присутствие переменной составл ющей на третьем входе интегратора I не скаэьшаетс  на наклоне характеристики управлени  устройства Однако наличие данной составл ющей 7 обеспечивает сбой возможной паразитной синхронизации срабатьшаний компаратора и моментов прихода импульсов тактовой частоты, т.е. устран ет погрешность особых точек и повьшает точность характеристики управлени  устройства.

L.J...,. L- II j i I iI i I 1 П n ГК n n 1 I t i L П

Claims (4)

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий замкнутую цепь из последовательно включенных интегратора, компаратора, селектора и формирователя дозированного заряда, причем второй вход интегратора соединен с шиной управления, второй вход селектора подключен к тактовой шине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, в него введен генератор переменного напряжения, выход которого подключен к дополнительному входу элемента замкнутой цепи.

2. Генератор по π. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного входа элемента замкнутой цепи использован дополнительный вход компаратора.

3. Генератор по п.‘1, о т п и - ч ающийс я тем, что в качестве дополнительного входа элемента замкнутой цепи использован дополнительный вход интегратора.

- 4. Генератор поп.1,отли_- р чающийся тем, что в качестве генератора переменного напряжения использован генератор шума.

Фиг. 1

SU .... 1091307 >