SU1141556A1 - Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний - Google Patents

Abstract

МНОГОФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующие усилители и суммирующий усилитель-инвертор , выход которого подключен к входу первого интегрирующего усилител , источник опорного напр жени , выход которого подключен к опорному входу многофазного выпр мител , выход которого подключен к другому входу суммирующего усилител -инвертора , а также первый и второй суммиpyюг иe усилители, выходы которьк подключены к первому и второму сигнальным входам многофазного вьтр мител , третий сигнальньш вход которого подключен к выходу суммирукщего усилител -инвертора, при этом выход первого интегрирукщего усилител  подключен к четвертому сигнальному входу многофазного выпр мител  и к первым входам первого и второго суммирующих ус шителей, второй вход первого суммирующего усилител  подключен к вьйсоду второго интегрирующего усилител , о т л и ч а ю щ и йс   тем, что. с целью повышени  стабильности амплитуды, уменьшени  нелинейных искажений и расширени  частотного диапазона выходных сигналов , введены третий, четвертый, п тый и шестой суммирукщие усилители, выходы которых подключены соответственно к п тому, шестому, седьмому и восьмому сигнальным входам многофазного вьтр мител , при этом выход второго интегрирующего усилител  под (Л ключен к первому входу третьего суммирующего усилител , второй вход которого и второй вход второго суммирующего усилител  подключены, к выходу первого суммирующего усилител , первые входы четвертого и п того суммирующих усилителей подключены к выходу первого интегрирующего усилител , второй вход четвертоСП сд го cy миpyющeгo усилител  и первый вход шестого суммирующего усилител  а подключены к выходу суммирующего, усилител -инвертора, а выход четвер того суммирующего усилител  подключен к вторым входам п того и шестого суммирук цих усилителей.

Description

Изобретение относитс  к радиотех нике, а именно к стабильным генераторам низкочастотных синусоидалдзньпс колебаний, и может быть использовано в устройствах, где примен ютс  источники стабильного переменного напр жйи , в калибраторах переменных напр жений, в измерительных генераторах. Наличие дополнительных выходов синусоидальн о напр жени  со сдвигом по фазе позвол ет значительн удростить разработку различных ради технических устройств, в частности измерителей нелинейных искажений. Известен многофазньй генератор низкочастотных синусоидальных колебаний , содержащий последовательно соединенные первый и второй интегри рующие усилители и суммирующий усилитель , «выход которого подключен к входу первого интегрирующего усилител , источник опорного напр жени , выход которого подключен к опорному входу многофазного выпр мител , выход которого через последовательно соединенные регулируемьш делитель напр жени  и инвертирующий усилитель подключен к второму входу сумм рующего усилител , а также дополнительный инвертирующий усилитель, вход которого подключен к выходу первого интегрируюр;его усилител , а выход - к третьему входу суммирук це го усилител  и к другому входу регулируемого делител  напр жени , пр этом выходы первого и второго инте рирующих усилителей, суммирующего усилител  и дополнительного инверти . рующего усилител  подключены к соответствую1цим сигнальным входам мно гофазного выпр мител  Cl3. Однако данный многофазный генера тор низкочастотных синусоидальных колебаний обеспечивает недостаточно высокую стабильность выходного напр жени . Наиболее близким техническим решением к предложенному  вл етс  многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний, содер жащий последовательно соединенные первьй и второй интегрирующие усилители и суммирующий усилитель-инве тор, выход которого подключен к вхо ду первого интегрирун  его усилител  источник опорного напр жени , выход которого подключен к опорному входу, |многофазного выпр мител , выход ко- торого подключен к другому входу суммируюр его усилител -инвертора, а также первый и второй суммирун дие усилители, выходы которых подключены к первому и второму сигнальным входам многофазного вьшр мител , третий сигнальный вход которого подключен к выходу суммирующего усилител -инвертора , при этом выход первого интегрирующего усилител  подключен к четвертому сигнальному входу мно- гофазного выпр мител  и к первым входам первого и второго суммирунлдих усилителей, второй вход первого сумми ук дего усилител  подключен к выходу второго интегрирующего усилител , а второй вход второго суммирующего усилител  подключен к выходу суммируиицего усилител -инвертора, а также блок слежени  за фазовым сдвигом, первый вход которого под- ключен к выходу, суммирующего усилител -инвертора , а второй вход и выход - соответственно к выходу и второму входу первогЪ интегрирующего усилител  C2l. Применение в данном многофазном генераторе низкочастотных синусоидальных колебаний двух дополнительных суммирующих усилителей позволило дополнительно уменьшить пульсацию выпр мленного напр жени  и, следовательно, увеличить стабильность амплитуды при минимуме дополнительных спектральных составл к цих. По сравнению с другими известными генераторами прототип обеспечивает уменьшенный уровень нелинейных искажений и увеличенную стабильность выходного напр жени . Однако достигнутый уровень этих.параметров не позвол ет без применени  дополнительных селективных устройств использовать указанньй генератор дл  проверки аппаратуры класса Hj - F.J . о Применение же дополнительных устройств , как правило с ручным управлением и не обеспечивающих стабильность уровн  выходного сигнала, требует дополнительных регулирово.чных операций и резко увеличивает трудоемкость измеренийс Это же недопустимо в св зи с резким ростом объемов выпуска аппаратуры этого класса. Цель изобретени  - повьшгение стабильности амплитуды, уменьшение нелинейных искажений и расширение частотного диапазона вьсходных сигналов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многофазньм генератор низкочастотных синусоидальньгх колебаний , содержащий последовательно соединенные первый и второй интегри- ;рующие усилители и cyм иpyющий усилитель-инвертор , . выход которого подключен к входу первого интегрирующего усилител , источник опорного напр жени , выход которого подключен к опорному входу многофазного вьтр мител , выход которого подключен к. Другому входу суммирукщего усилител -инвертора , а также первый и вто рой суммирук цие усилители, выходы которьк подключены к первому и второму сигнальным входам многофазного выпр мител  , третий сигнальный вход которого подключен к выходу суммирукщего усилител -инвертора, при это выход первого интегрирующего усили- тел  подключен к четвертому сигнальному входу многофазного выпр мител  и к первым входам первого и второго Суммирующих усилителей, второй вход первого суммирующего усилител  подключен к выходу второго интегрирующего усилител , введены третий, четвертый, п тый и шестой суммирующие усилители, выходы которых подключены соответственно к п тому, щестому, седьмому и восьмому сигналь ным входам многофазного вьшр мите- л , при этом выход второго интегри- pyrajiero усилител  подключен к, первому входу третьего суммирующего усилител , вто5)ой вход которого и второй вход второго суммирующего усилител  подключены к выходу первого суммирующего усилител , первые входы четвертого и п того суммирующих усилителей подключены к выходу первого интегрирующего усилител , второй вход четвертого суммирующе . го усилител  и первый вход щестого . суммирующего усилител  подключены к выходу суммируннцего усилител -инвер . тора, а выход четвертого суммирующего усилител  подключен к вторым входам п того и шестого су 1мирукщих усилителей. На чертеже представлена структур на  электрическа  схема многофазног генератора низкочастотных синусоидальных колебаний. Многофазный генератор низкочастотных синусоидальных колебаний со11 4 держит первый и второй интегрирующие усилители 1 и 2, суммирующий усилитель-инвертор 3, многофазный вьшр митель 4, источник 5 опорного напр жени , первый, второй, третий, четвертый, п тый и шестой суммирующие усилители 6-11. Многофазньй генератор низкочастотных синусоидальных колебаний работает следующим образом. Каждый из двух интегрирующих усилителей 1 и 2 обеспечивает сдвиг по фазе 90, ч.то вместе с суммиругоЩИМ усилителем-инвертором 3, именщиьк фазовый сдвиг 180° и соединенным пбследовательНо с ними, обеспечивает алгебраическую сумму фазовых сдвигов, равной О или целому кратному 360. Стабилизаци  колебаний многофазного генератора низкочастотных синусоидальных колебаний на определенном уровне осуществл етс  с помощью устройства автоматической регулировки усилени  (АРУ), состо щего из многофазного выпр мители 4, источник ка 5 опорного напр жени  и шести суммирукщих усилителей 6-11. Основным Источником вносимых нелинейных искажений в рабочем диапазоне частот, нестабильности и недостаточно высокой скорости установлени  выходных колебаний генератора низкочастотных синусоидальных колебаний  вл етс  устройство автоматической регулировки усилени . В предлагаемом многофазном генераторе низкочастотных синусоидаль- ных колебаний вли ние цепи мвтоматической регулировки усилени  сведено к минимуму благодар  тому, что в многофа зном выпр мителе 4 осуществл етс  восьмифазное вьтр мление синусоидального напр жени  положительного полупериода выходного напр жени  многофазного генератора низкочастотных синусоидальных колебаний . Полученное восьмифазное напр жение складываетс  с таким же напр жением , полученным за врем  прохождени  отрицательного полупериода выходного напр жени  многофазного генератора низкочастотнвк синусоидальных колебаний. Таким образом, за врем  одного периода выходных колебаний многофазногр генератора низкочастотных синусоидальных колебаний в устройстве АРУ ос1пцейтвл етс  шестнадцатифазное выгф мление синусоидального сигнала и сравнение егй с напр жением источника 5 опорного напр жени . Действительно, на выходе каждого из четырех (дополнительных) суммирующих усилителей 8-11 при подаче на их входы напр жений со сдвигом по фазе f получаем результирующие напр жени , экстремальные знанени  которых сдвинуты по фазе на

- по отношению к каждому из выход8

ных напр жений. Уравн в эти выходные напр жени  по амплитуде и выпр мив в многофазном выпр мителе 4, сводим к необходимому минимуму вли ние огибакицей ( 0,3%) на работу регулирующего элемента, благодар  чему в значительной мере расшир етс рабочий диапазон частот в сторону низких частот, уменьшаютс  собственные нелинейные искажени , увеличиваетс  быстродействие и стабильност генератора низкочастотных синусоидальных колебаний.

Технико-экономический эффект закключаетс  в расширении диапазона генерируемых частот, повьшении стабильности амплитуды более чем в

10 раз и уменьшении собственных ; нелинейных искажений более чем в 5 раз по сравнению с известными генераторами (например, ГЗ-118). Современный уровень развити  электроакустической и усилительной.аппаратуры требует создани  генераторов с уровнем искажений менее 0,002% во всем диапазоне частот (5 Гц - 100 кГц). Применение известных генераторов

дл  Этих целей требует дополнительной фильтрации выходного напр жени  дорогосто щими и сложными перестраевае- мымн по частоте селективными цеп ми. Предлагаемое техническое решение

позвол ет обеспечить необходимьй уровень искажений и стабильность выходного напр жени  за счет применени  простейших узлов, не содержащих перестраиваемых по частоте элементов Это в свою очередь позвол ет резко уменьшить трудоемкость измерительных операций.

Claims (1)

1. МНОГОФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий последовательно соединенные первый и второй интегрирующие усилители и суммирующий усилитель-инвертор, выход которого подключен к входу первого интегрирующего усилителя, источник опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу многофазного выпрямителя, выход которого подключен к другому входу суммирующего усилителя-инвертора, а также первый и второй суммирующие усилители, выходы которых подключены к первому и второму сигнальным входам многофазного выпрямителя, третий сигнальный вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя-инвертора, при этом выход первого интегрирующего усилителя подключен к четвертому сигнальному входу многофазного выпрямителя и к первым входам первого и второго суммирующих усилителей, второй вход первого суммирующего усилителя подключен к выходу второго интегрирующего усилителя, отличающийс я тем, что. с целью повышения стабильности амплитуды, уменьшения нелинейных искажений и расширения частотного диапазона выходных сигналов, введены третий, четвертый, пятый и шестой суммирующие усилители, выходы которых подключены соответственно к пятому, шестому, седьмому и восьмому сигнальным входам многофазного выпрямителя, при этом выход второго интегрирующего усилителя подключен к первому входу третьего суммирующего усилителя, второй вход которого и второй вход второго суммирующего усилителя подключены.к выходу первого суммирующего усилителя, первые входы четвертого и пятого суммирующих усилителей подключены к выходу первого интегрирующего усилителя, второй вход четвертого суммирующего усилителя и первый вход шестого суммирующего усилителя подключены к выходу суммирующего, усилителя-инвертора, а выход четвертого суммирующего усилителя подключен к вторым входам пятого и шестого суммирующих усилителей.

   1 . 1141556