SU1262702A1

SU1262702A1 - Variable voltage generator

Info

Publication number: SU1262702A1
Application number: SU843713156A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Прищепо; Олег Николаевич Гравин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1986-10-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Может быть использовано Б качестве прецизионного источника переменного напр жени инфранизких и звуковых частот. Цель изобретени - повышение точности формировани переменного напр жени за счет исключени посто нной составл ющей. В устройство, содержащее генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2 импульсов, преобразователь 3 периодкод , блок 4 переключателей, блок 5 источников временных токов, усилитель 6, резистор 11, конденсатор 15, введены резистор 7, автономный источник 1 О питани , выходной усилитель 13. Устройство содержит щину 8 питани и общую шину 9. Автономный источник 10 питани и щина 12 вл ютс бипол рными. Усилитель 6 может быть выполнен с коэффициентом передачи, равным или больше единицы, на операционном усилителе дл неинвертирующес 5S го режима работы, характеризующемс большим входным сопротивлением, слусл жащим согласующим звеном дл сохранени метрологических параметров аппроксимации . 2 ил. ГчЭ О5 ГО О эThis invention relates to a measurement technique. B can be used as a precision source of alternating voltage of infra-low and sound frequencies. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the formation of a variable voltage by eliminating the constant component. A device containing a clock pulse generator 1, a pulse distributor 2, a periodcode converter 3, a block of 4 switches, a block of 5 sources of time currents, an amplifier 6, a resistor 11, a capacitor 15, a resistor 7, an independent power supply 1 O, and an output amplifier 13 are inserted. The device comprises a power bus 8 and a common bus 9. The self-contained power source 10 and the woman 12 are bipolar. The amplifier 6 can be made with a transfer coefficient equal to or greater than one at the operational amplifier for a non-inverting 5S mode of operation, characterized by a large input impedance, which is the matching matching link for maintaining the metrological parameters of the approximation. 2 Il. GcheE O5 GO O er

Description

Изобретение относится к измери1262702 ции токов блоком 4 переключателей на тельной технике и может быть исполь резисторах 7 и 11 образуются ступензовано в качестве прецизионного источника- переменного напряжения инфранизких и звуковых частот. ₅ The invention relates to the measurement of currents by a block of 4 switches on a measurement technique and can be used with resistors 7 and 11, which are formed stepwise as a precision source of alternating voltage of infra-low and sound frequencies. ₅

Цель изобретения - повышение точности формирования переменного напряжения за счет исключения постоянной составляющей.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the formation of alternating voltage by eliminating the DC component.

На фиг.1 показана структурная схе- ю ма формирователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Figure 1 shows the structural diagram of the former; figure 2 - timing diagrams explaining his work.

Формирователь переменного напряжения содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с 15 входами распределителя 2 импульсов и преобразователя 3 период - код. Управляющие входы блока '4 переключателей поразрядно подключены к выходам распределителя 2, входы - к выходам блока 5 источников взвешенных токов , первые выходы разрядов - к входу усилителя 6 и к первому выводу резистора 7, другой вывод которого связан с шиной 8 питания блока 5 источников взвешенных токов, вторые выходы разрядов подключены к общей шине 9 автономного источника 10 питания и к первому выводу резистора 11, другой вывод которого связан с шиной 8. Шина 12 питания автономного источника 10 питания соединена с шинами питания усилителя 6 и выходного усилителя 13. Выход усилителя 6 через преобразователь 14 код - сопротивление подключен к входу выходного усилителя 13 и через конденсатор 15 - к общей шине 9, связанной с усилителями би 13. Выход преобразователя 3 подключен к входу преобразователя 14.The AC voltage generator comprises a clock pulse generator 1, the output of which is connected to 15 inputs of a pulse distributor 2 and a period 3 converter - code. The control inputs of block 4 of the switches are bitwise connected to the outputs of the distributor 2, the inputs to the outputs of block 5 of the sources of weighted currents, the first outputs of the bits to the input of the amplifier 6 and to the first output of the resistor 7, the other output of which is connected to the power bus 8 of the block 5 of the sources of weighted currents, the second outputs of the discharges are connected to a common bus 9 of the autonomous power supply 10 and to the first output of the resistor 11, the other output of which is connected to the bus 8. The power bus 12 of the autonomous power source 10 is connected to the power buses of the amplifier 6 and the output one amplifier 13. The output of amplifier 6 through a code-resistance converter 14 is connected to the input of the output amplifier 13 and through a capacitor 15 to a common bus 9 connected to bi-13 amplifiers. The output of the converter 3 is connected to the input of the converter 14.

Автономный источник 10 питания и шина 12 являются биполярными.Autonomous power supply 10 and bus 12 are bipolar.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Генератор 1 вырабатывает периодическую последовательность импульсов (фиг.2а), которая поступает на рас- . пределитель 2, выполненный, например, на основе регистра с обратной связью, Последний формирует серию периодических последовательностей импульсов (фиг.26), каждая из которых поступ'ает на управляющий вход соответствующего разряда блока 4 переключателей. При этом происходит коммутация по требуемому закону взвешенных токов формируемых блоком 5 источников взвешенных токов. В результате коммутачатые аппроксимации, прямая и инверсная (фиг.26 и?), так как любому изменению тока через резистор 7, обусловленному перебросом контактов блока 4 переключателей, соответствует точно такое же зеркальное изменение тока через резистор 11, но с обратным знаком. Поэтому прямой ступенчатой аппроксимации синусоидального напряжения на резисторе 7 .(фиг. 26) соответствует точно такая же зеркальная аппроксимация на резисторе 11 (фиг.2 г).Generator 1 generates a periodic sequence of pulses (figa), which is fed to rac. limiter 2, made, for example, on the basis of a feedback register, the latter forms a series of periodic sequences of pulses (Fig. 26), each of which arrives at the control input of the corresponding discharge of the block of 4 switches. In this case, switching occurs according to the required law of the weighted currents generated by the block 5 sources of weighted currents. As a result, the commutation approximations are direct and inverse (Fig. 26 and?), Since any change in the current through the resistor 7 caused by the transfer of contacts of the switch unit 4 corresponds to exactly the same mirror change in the current through the resistor 11, but with the opposite sign. Therefore, a direct stepwise approximation of the sinusoidal voltage across the resistor 7. (Fig. 26) corresponds to exactly the same mirror approximation on the resistor 11 (Fig. 2 g).

При равенстве резисторов 7 и 11 и коммутации блоком 4 переключателей одних и тех же взвешенных токов блока 5 параметры аппроксимаций идентичны, т.е. имеют равные постоянные составляющие V и сдвинуты по фазе на о оIf the resistors 7 and 11 are equal and the block 4 switches the same weighted currents of block 5, the approximation parameters are identical, i.e. have equal constant components V and are phase shifted by o o

180 . Поэтому ступенчатая аппроксимация переменного напряжения .удваивает25 ся (Фиг.2d), а постоянная составляющая компенсируется. Такая операция снятия сигнала равнозначна вычитанию из прямой аппроксимации ей инверсной. Для передачи удвоенного сигнала ап₃₀ проксимации в последующие элементы устройства один из выводов резисторов 7 или 11, не связанный с общей шиной 9, должен быть принят за общий, например, вывод резистора 11, а другой (вывод резистора 7) - за сигналь35 ный. При этом условно принятая общая шина и сигнальный вывод изменяют свой потенциал по форме ступенчатых аппроксимаций (фиг.2ги 2 6) соответственно. Поэтому передача сигнала в χ» V / последующий элемент устройства (усилитель 6) в случае связи его общего зажима с общей шиной источников взвешенных токов (не показана), не искажая этот сигнал, невозможна. Подклю45 чение.к последующему элементу устройства (усилителю 6) возможно благодаря подключению к точке соединения вторых выходов переключателей с резистором 11 общей шины автономного ⁵⁰ источника ГО питания, не искажающего ни одну из ступенчатых аппроксимаций, и, поэтому, условно принятая общая шина становится общей шиной 9 автономного источника 10 питания, а вы55 вод с резистора 7 становится сигнальным выходом, имеющим удвоенную амплитуду аппроксимации без постоянной составляющей. Такой сигнал является входным для усилителя 6, питаемого автономным источником 10 питания, при этом сам усилитель 6 может быть выполнен с коэффициентом передачи, равным или больше единицы, на опера- 5 ционном усилителе для неинвертирующего режима работы, характеризующемся большим входным сопротивлением, служащим согласующим звеном как для сохранения метрологических парамет- 10 ров аппроксимаций, так и для связи с перестраиваемым RC-фильтром, построенным на преобразователе 14 и конденсаторе 15 и обеспечивающим подавление высших гармоник и получение хо-15 рошей формы синусоидального сигнала (фиг.2е). Усилитель 13 обеспечивает согласование выходного динамического сопротивления перестраиваемого RCфильтра с внешней нагрузкой. 20180. Therefore, the stepwise approximation of the alternating voltage. Doubles (Fig.2d), and the DC component is compensated. Such a signal pick-up operation is equivalent to subtracting the inverse from the direct approximation. To transmit the doubled signal of approximation ₃₀ to the subsequent elements of the device, one of the terminals of resistors 7 or 11, not connected to a common bus 9, should be taken as a common one, for example, the output of resistor 11, and the other (output of resistor 7) as a signal35. In this case, the conventionally accepted common bus and signal output change their potential in the form of stepwise approximations (Figs. 2, 2, 6), respectively. Therefore, the transmission of the signal in χ »V / subsequent element of the device (amplifier 6) in the case of the connection of its common clamp with a common bus of sources of weighted currents (not shown), without distorting this signal, is impossible. Connecting to the next element of the device (amplifier 6) is possible due to the connection to the connection point of the second outputs of the switches with the resistor 11 of the common bus of an autonomous ⁵⁰ power supply source that does not distort any step approximations, and therefore, the conditionally adopted common bus becomes a common bus 9 of the autonomous power supply 10, and the output from the resistor 7 becomes a signal output having a doubled approximation amplitude without a constant component. Such a signal is input to the amplifier 6, fed by an autonomous power source 10, while the amplifier 6 itself can be performed with a transmission coefficient equal to or greater than unity on an operational amplifier for non-inverting operation, characterized by a large input resistance serving as a matching link both for preserving the metrological parameters of the 10 approximations, and for communicating with a tunable RC filter built on the transducer 14 and the capacitor 15 and providing suppression of higher harmonics and the floor chenie ho roshey 15 forms a sinusoidal signal (2e). The amplifier 13 ensures the coordination of the output dynamic resistance of the tunable RC filter with an external load. 20

Таким образом, на выходе устройства формируется синусоидальный сигнал без постоянной составляющей.Thus, a sinusoidal signal without a constant component is formed at the output of the device.

Claims

12 The invention relates to a measurement technique and can be used as a precision source of alternating voltage of infra-low and sound frequencies. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the formation of alternating voltage by eliminating the constant component. Figure 1 shows the structural scheme of the mapper; 2 shows timing diagrams explaining its operation. The AC shaper includes a generator of 1 clock pulses, the output of which is connected to the inputs of the distributor 2 pulses and the converter 3 period - code, the control inputs of the block of 4 switches are bitwise connected to the outputs of the distributor 2, the inputs to the outputs of the Dames of the block 5 sources of weighted currents, the first outputs of the bits to the input of the amplifier 6 and to the first output of the resistor 7, the other output of which is connected with a thickness of 8 power supply of the block 5 of the sources of weighted currents, the second outputs The bits of the bits are connected to the common bus 9 of the autonomous power supply 10 and to the first transistor 11 of the transistor 11, the other of which is connected to the bus 8. The power bus 12 of the independent power supply 10 is connected to the power buses of the amplifier 6 and the output amplifier 13. The output of the amplifier 6 through the converter 14, the code - resistance is connected to the input of the output amplifier 13 and through a capacitor 15 to the common bus 9 connected to amplifiers 6 and 13. The output of the converter 3 is connected to the input of the converter 14. The autonomous power supply 10 and bus 12 are bipolar . The device works as follows. The generator 1 generates a periodic sequence of pulses (FIG. 2a), which is fed to the distributor 2, executed, for example, based on a register with feedback. The latter forms a series of periodic pulses of sequences (Fig. 2c), each of which is fed to the control input of the corresponding Block size 4 switches. In this case, switching occurs according to the required law of weighted currents generated by the unit 5 sources of suspended currents. As a result of switching currents by a block of 4 switches on resistors 7 and 1 1, stargenic approximations are formed, directly and inversely (Fig. 2 b), since any change in current through resistor 7 caused by switching the contacts of block i of switches corresponds to exactly the same mirror change current through resistor 11, but with familiar. Therefore, the direct stepwise approximation of the sinusoidal voltage across the resistor 7, (Fig. 2b) corresponds exactly to the same mirror approximation on the resistor 11 (Fig. 2 g). In case of equality of resistors 7 and 1 and switching by block 4 switches of the same weighted currents of block 5, the approximation parameters are identical, i.e. have equal constant components V and are out of phase by about 180. Therefore, the step approximation of the alternating voltage is doubled (Fig. 2a), and the constant component is compensated. Such a signal removal operation is equivalent to subtracting from the direct approximation to it inverse. In order to transmit the doubled approximation signal to the subsequent elements of the device, one of the outputs of resistors 7 or 11, not connected to the common bus 9, should be taken as common, for example, the output of resistor P, and the other (the output of resistor 7) as signal. In this case, conventionally adopted a common bus and a signal output, change their potential in the form of stepwise approximations (Fig.2 g and 26), respectively. Therefore, the transmission of a signal to the next element of the device (amplifier 6) in the case of the connection of its common clamp to a common bus of sources of weighted currents (not shown), without distorting this signal, is impossible. The connection to the next element of the device (amplifier 6) is possible by connecting to the connection point of the second switch outputs with a common bus resistor 11 of an autonomous power supply source 10 that does not distort any of the step approximations, and therefore the common bus conventionally becomes the common bus 9 the autonomous power supply 10, and the output from the resistor 7 becomes a signal output having a double approximation amplitude without a constant component. Such a signal is input to the amplifier 6, powered by an autonomous power supply 10, while the amplifier 6 itself can be supplied with a transfer coefficient equal to or greater than one at the operational amplifier for a non-inverting mode of operation, characterized by a large input resistance, preserving the metrological parameters of the approximations, and for communicating with a tunable RC filter built on the converter 14 and the capacitor 15 and ensuring the suppression of higher harmonics and semi ix xo grove forms a sinusoidal signal (Figure 2c). The amplifier 13 provides matching of the output dynamic resistance of the tunable RC filter with the external load. Thus, a sinusoidal signal without a constant component is formed at the output of the device. Formula of alternating voltage, containing a clock pulse generator, KOTOpofo output is connected to the inputs of an II II distributor and 1024 pulses and a perioLG code converter, a switch block, the bits of which are connected to the outputs of the weighted current source block, and the control inputs to the outputs the pulse distributor, the first resistor connected between the power bus of the block of sources of weighted currents and the first outputs of the bits of the switch block and the input of the amplifier whose output is connected to the input The converter code is a resistance whose output is connected via a capacitor to a common amplifier bus, characterized in that, in order to increase the accuracy of alternating voltage formation, a second resistor, an autonomous power source and an output amplifier are inserted into it, the first end of the second resistor is connected to the bus power supply of the unit of sources of weighted currents, and the second output - with the second outputs of the bits of the switch unit and the common buses of the amplifier, output amplifier and autonomous power source, the output of which is Connected to the power supply bus of the amplifier and the output amplifier, the output of which is the output bus of the device. I I t Г t I