SU1406745A1

SU1406745A1 - Перестраиваемый генератор пилообразного напр жени

Info

Publication number: SU1406745A1
Application number: SU864166585A
Authority: SU
Inventors: Владимир Антонович Бондарь; Александр Сергеевич Дякин
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1988-06-30

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в прикладном телевидении, а также в аппаратуре дл физико-химических экспериментальных исследований.Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей при одновременном повышении точности установки требуемых параметров и их стабильности . При этом обеспечиваетс произвольное количество интервалов аппроксимации , а их длительность и крутизна выходного сигнала задаютс цифровым кодом. Перестраиваемый генератор содержит блок 1 управлени , генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 формировани временных интервалов, блок 4 формировани скорости изменени пилообразного напр жени , интегратор 5 и согласующий усилитель 6. Блок 3 содержит управл емый делитель 7 частоты, счетчик 8 импульсов, цифровой компаратор 9, управл емый адресный счетчик 10, элемент ИЛИ 11, формирователь 12 импульсов, мультиплексор 13, запоминающий блок 14, инверторы 13 и 17. Блок 4 содержит адресный счетчик 18,мультиплексор 19, запоминающий блок 20,аналоговый преобразователь 21, диод 22. Генератор позвол ет в широких пределах осуществл ть регулировку периода пилообразного напр жени , длительности интервалов и формы пилообразного напр жени . 3 ил. (Л

Description

О)

4

сл

tux.

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в прикладном телевидении, а также- в аппаратуре дл физико-химических экспериментальных исследований.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей при одновременном повышении точности установки требуемых параметров и их стабильности .

При этом обеспечиваетс произвольное количество интервалов аппрокси- ма1Д1и, а их длительность и крутизна выходного сигнала задаютс цифровым кодом.

На фиг, 1 показана структурна схема перестраиваемого генератора пилообразного напр жени ; на фиг.2- структурна схема блока управлени ; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу генератора.

Перестраиваемый генератор пилообразного напр жени (фиг.1) состоит из последовательно включенных блока 1 управлени , генератора 2 тактовых импульсов, блока 3 формировани временных интервалов, блока 4 формировани скорости изменени пилообразного напр жени , интегратора 5 и согласующего усилител 6.

Блок 3 формировани временных интервалов содержит управл емый делитель 7 частоты, счетчик 8 импульсов, цифровой компаратор 9, управл емый адресньп счетчик 10, элемент ИЛИ 11, формирователь 12 импульсов, первый мультиплексор 13, первый запоминающий блок 14, первьп1 инвертор 15, первый диод 16 и второй инвертор 17, причем вычитающий вход управл емого делител 7 образует первый вход блока 3 и соединен с выходом генератора 2, а его управл ющий вход образует второй вход блока 3, Выход переноса управл емого делител 7 соединен с его входом установки и со счетным входом счетчика 8, информационный выход которого подключен к первому входу ц 1фрового компаратора 9, выход которого вл етс первым выходом блока 3, а также соединен с суммирующим входом управл емого адресного счетчика 10 и с первым входом элемента ИЛИ 11. Выход переноса управл емого адресного счетчика 10 через первый инвертор 15, первый диод 16 и второй инвертор 17 соединен с его установочным входом. Управл ющий вход адресно

5

0

5

0

5

0

5

0

5

го счетчика 10 образует третий вход блока 3, а его информационный выход соединен с первым входом первого мультиплексора 13, второй вход которого образует четвертый вход блока 3, управл ющий вход, соединенный с управл ющим входом первого запоминающего блока 14, образует п тый вход блока 3, а выход соединен с адресным входом первого запоминающего блока 14, выход которого подключен к второму входу цифрового компаратора 9, а вход записи образует шестой вход блока 3 ,

Блок 4 формировани скорости изменени пилообразного напр жени содержит последовательно включенные адресный счетчик 18, второй мультиплексор 19, второй вход которого образует второй вход блока 4, а управл ющий вход - третий вход блока 4, второй запоминающий блок 20, вход записи которого образует четвертый вход блока 4, а управл ющий вход соединен с третьим входом блока 4, и цифро- аналоговый преобразователь 21, выход которого образует выход блока 4 и подключен к входу интегратора 5 Вход второго инвертора 17, объеди- ненньй с входом установки нул адресного счетчика 18, формировател 12, соединен с катодом второго диода 22. Выход формировател 12 подключен к второму входу эдемента ИЛИ 11, образует второй выход блока 3 и соединен с установочным входом интегратора 5, Счетный вход адресного счетчика 18 вл етс первым входом блока 4 и соединен с первым выходом блока 3 формировани временных интервалов, Второй, третий, четвертый, п тый и шестой выходы блока 1 управлени подключены соответственно к второму,третьему , четвертому, п тому и шестому входам блока 3 формировани временных интервалов. Седьмой, восьмой и дев тый выходы блока 1 управлени подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока 4 формировани скорости изменени пилообразного напр жени . Дес тый выход блока 1 управлени соединен с анодом второго диода 22, одиннадцатый - с входом установки нул интегратора 5, Выход интегратора 5 подключен к входу согласующего усилител 6, выход которого образует выход всего устройства .

10

15

Блок 1 упраплоии ((l)iir.2,) состоит из кнопки 23 Сброс, речисторов 24, 25, 26, источника 27 питани , тумблера 28 Пуск, тумблера 29 Запись- считывание интервалов, тумблера 30 Запись-считывание скорости и программных переключателей 31-36, причем первый вывод кнопки 23 Сброс образует дес тый выход блока 1 (шину сброса), а второй вывод через резистор 24 подключен к плюсу источника 27 питани . Третий вывод тумблера 28 образует первый выход блока 1, второй вывод - одиннадцатый выход блока 1, а первый вывод соединен с общей шиной питани устройства. Третьи выводы тумблеров 29 и 30 через резисторы 25 и 26 соединены с плюсом источника 27 питани и образуют соответст- 2о венно п тый и восьмой выходы блока 1. Второй, третий, четвертый, шестой, седьмой и дев тый выходы блока 1 образованы выходами программных переключателей 31-36, предназначенных дл задани соответственно кодов периода пилообразного напр жени (31), количества интервалов аппроксимации (32), длительности интервалов (33, 34) и скорости изменени напр жени (35,36).

На фиг. 3 показаны следующие временные диаграммы: 37,38 - сигналы, полученные соответственно на дес том и первом выходах блока 1 управлени ; 35 39 - импульсна последовательность на выходе генератора 2 тактовых импульсов; 40 - импульсна последовательность на выходе управл емого даванием известных микросхем 155(133) серии. В качестве интегратора 5 и согласующего усилител 6 примен ютс операционные усилители 140(153) серии , Цифроаналоговьй преобразователь 21 выполнен на базе микросхемы К572ПА1А по двухквадрантной схеме. В качестве запоминающих устройств 14 и 20 использованы оперативные запоминающие устройства серии КР541 РУ2 или подобные им. Программные переключатели можно использовать типа ШЮ.

Принцип работы перестраиваемого генератора пилообразного напр жени заключаетс в том, что пр мой ход пилообразного напр жени разбиваетс на N интервалов аппроксимации, длительность и форма напр жени в пределах которых может регулироватьс независимо друг от друга.

В исходном состо нии (тумблер 28 в положении 2 - Стоп) на информа- 25 ционных входах управл емого делител 7 частоты устанавливаетс в блоке 1 управлени программным переключателем 31 цифровой код коэффициента делени , ВЛИЯЮ1ЦИЙ непосредственно на 30 длительность периода следовани

счетных импульсов Тд;

1

КдТ,,

0 TjK-где Т - длительность периода тактовых импульсов на выходе генератора 2;

К - коэффициент делени управл емого делител 7. На информационных входах управл - лител 7 частоты; 41 - последователь-40 емого адресного счетчика 10 устанав- ность цифровых кодов на втором входе ливаетс программным переключателем цифрового компаратора 9; 42 - после- 32 цифровой код количества интерва- довательность цифровых кодов на пер- лов N. Через мультиплексоры 13 и 19

по адресным шинам и входам записи 45 запоминающих устройств 14 и 20 по числу интервалов N ввод тс (в блоке управлени 1, программные переключатели 33, 35 и 34, 36) 1у1фровые коды, определ ющие соответственно адреса

вом входе цифрового компаратора 9; A3 - последовательность выходных импульсов цифрового компаратора 9; 44 - последовательность цифровых кодов на выходе второго запоминаю- щег(Э блока 20; 45 - форма выходного

ванием известных микросхем 155(133) серии. В качестве интегратора 5 и согласующего усилител 6 примен ютс операционные усилители 140(153) серии , Цифроаналоговьй преобразователь 21 выполнен на базе микросхемы К572ПА1А по двухквадрантной схеме. В качестве запоминающих устройств 14 и 20 использованы оперативные запоминающие устройства серии КР541 РУ2 или подобные им. Программные переключатели можно использовать типа ШЮ.

В исходном состо нии (тумблер 28 в положении 2 - Стоп) на информа- ционных входах управл емого делител 7 частоты устанавливаетс в блоке 1 управлени программным переключателем 31 цифровой код коэффициента де2о

лени , ВЛИЯЮ1ЦИЙ непосредственно на 30 длительность периода следовани

счетных импульсов Тд;

1

КдТ,,

0 TjK-

сигнала цифроаналогового преобразо- 50 длительности этих интервалов К.,

вател 21; 46 - форма выходного сигнала интегратора 5; 47 - последовательность цифровых кодов на выходе счетчика 10; 48 - последовательность импульсов на выходе формировател 12. gg

Все вход щие в предложенную функциональную схему перестраиваемого генератора пилообразного напр жени цифровые блоки выполнены с использоадреса и скорости изменени напр жени V,- на каждом из них. Режим за писи и считывани выбираетс с помощь тумблеров 29 и 30 в блоке управлени . Н входе интегратора 5 - нулевое напр жение, так как тумблер 28 в положении Стоп.

Перед включением устройства на дес том выходе блока 1 управлени

адреса и скорости изменени напр жени V,- на каждом из них. Режим записи и считывани выбираетс с помощью тумблеров 29 и 30 в блоке управлени . На входе интегратора 5 - нулевое напр жение , так как тумблер 28 в положении Стоп.

К поступает на вход цифрового 9 (вр.диаграмма 41), а

5

при однократном нажатии кнопки 23 Сброс (фиг.З) по вл етс импульс (вр.диаграмма 37), который устанавливает счетчик 8, управл емый адресный счетчик 10 и адресный счетчик 18 в исходное нулевое состо ние. Проход через формирователь 12, он же поступает на установочный вход интегратора 5 и, разр жа в нем интегрирующий конденсатор, устанавливает его в нулевое состо ние. Переводом тумблера 28 в положение Пуск на управл ющий вход генератора 2 тактовых импульсов подаетс разрешение на включение (вр.диаграмма 38,39). С выхода первого запоминающего блока 14 код длительности первого интервала

компаратора

с выхода запоминающего устройства 20 на вход цифроаналогового преобразовател 21 поступает код скорости V, первого интервала (вр.диаграмма 44). По мере поступлени тактовых импульсов через управл емый делитель 7 частоты (вр.диаграмма 40) на счетный вход счетчика 8 на его информа- lyioHHOM выходе формируетс нарастающий код, который поступает на первый вход цифрового компаратора 9 (вр.диаграмма 42), В мрмент равенства кодов на выходе цифрового компаратора 9 по вл етс импульс (вр.диаграмма 43) Он поступает на счетные входы адресных счетчиков 10 и 18, на информационных выходах которых формируютс коды второго адреса и поступают через мультиплексоры 13 и 19 на адресные шины запоминающих блоков 14 и 20. С выходов запоминающих блоков 14 и 20 происходит считывание кодов

длительности второго интервала К (вр.диаграмма 41) и скорости изменени напр жени V (вр.диаграмма 44) соответственно. Выходное напр жение цифроаналогового преобразовател 21 (вр.диаграмма 45) поступает на вход интегратора 5, с выхода которого (вр.диаграмма 46) напр жение, измен ющеес с заданной скоростью, постпает на согласующий усилитель 6. С выхода цифрового компаратора 9 при равенстве кодов на его первом и втором входах импульс поступает также через элемент ИЛИ 11 на установочный вход счетчика 8, перевод его в исходное состо ние, С этого момента начинаетс формирование следующего

5

«

0

5

интервала пилообразного напр жени и т.д.

По окончании счета управл емым адресным счетчиком 10, кот да число сформированных интервалов равно N, на его выходе переноса по вл етс импульс (вр.диаграмма 47). Он поступает на установочные входы управл емого адресного счетчика 10 (через первый инвертор 15, диод 16 и второй инвертор 17) и адресного счетчика 18 (через первый инвертор 15 и диод 16), перевод их в исходное (нулевое) состо ние , а также на вход формировател 12. Выходной импульс формировател 12 (вр.диаграмма 48) поступает на установочный вход интегратора 5, осуществл разр д интегрирующего конденсатора. По окончании действи этого импульса начинаетс процесс формировани второго периода пр мого хода пилообразного напр жени в опи- санном вьппе пор дке и т.д.

В результате длительность формируемого пилообразного импульса

0

пр + К

(К , + Kj -f- .) -Т, Кд.Т,

KI

и

Г

i

К:

5

0

5

0

5

Из рассмотренной работы генератора видно, что расширение его функциональных возможностей достигаетс следующим: количество интервалов аппроксимации варьируетс путем ввода желаемого числа N через информационные входы управл емого адресного счетчика 10; длительность каждого интервала Т . задаетс и мен етс независимо Путем записи соответствующего числа К . в запоминающее устройство 14; скорость изменени напр жени на каж - дом интервале задаетс и мен етс путем записи соответствующего числа V. в запоминающее устройство 20; длительность пр мого хода пилообразного напр жени Т р задаетс и мен етс путем ввода соответствующего числа Кд (коэффициента делени ) через информационные входы управл емого делител 7, при этом пропорционально мен етс длительность каждого интервала аппроксимации;, имеетс возможность установки в пределах любого интервала скорости любого знака.

Таким образом, генератор позвол ет в широких пределах осуществл ть регулировку периода пилообразного

напр жени , числа интервалов аппро- ксиматучи, длительности интервалов и формы пилообразного напр жени . Пределы регулировани и точности определ ютс выбранным типом цифровых микросхем , разр дностью и их количеством , поскольку пределы всех регулируемых параметров генератора легко расшир ютс путем их наращивани .

Claims

Формула изобретени Перестраиваемый генератор пилообразного напр жени , содержащий последовательно Соединенные генератор так товых импульсов, блок формировани временных интервалов, блок формировани скорости изменени пилообразного напр жени , интегратор и согласующий усилитель, отличающий с тем, что, с целью расширени функциональных возможностей при одновременном повьш1ении точности установки требуемых параметров и их стабильности , в него введен блок управ- лени , первый выход которого подключен к управл ющему входу генератора тактовых импульсов, выполненного управл емым, а блок формировани временных интервалов содержит форми- рователь импульсов, элемент ИЛИ и последовательно соединенные управл емый делитель частоты, вычитающий вход которого образует первый вход блока и соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а управл ющий вход образует второй вход блока, счетчик импульсов , цифровой компаратор, управл емы адресный счетчик, управл ющий вход которго образует третий вход блока, первый мультиплексор, второй вход которого образует четвертый вход блока, а управл ющий вход - п тый вход блока, и первый запоминающий блок, вход записи которого образует

5 0 5 0

5

0

шестой вход блекл, упрапл юшнГ пх(т, соединен с п тым входом Олока, а РЫ- ход подключен к второму входу цифрового компаратора, выход которого через элемент ИЛИ подключен к установочному входу счетчика импульсов и образует первьп выход блока, выход переноса управл емого адресного счетчика соединен через первьп1 инвертор, первый диод и второй инвертор с его установочным входом, вход второго инвертора соединен с катодом второго диода и с входом формировател импульсов , выход Которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и образует второй выход блока, при этом блок формировани скорости изменени пилообразного напр жени Содержит последовательно соединенные адресньв1 счетчик, установочный вход которого подключен к катоду второго диода, второй мультиплексор, второй вход которого образует второй вход блока, а управл ющий вход - третий вход блока , второй запоминающей вход, вход записи которого образует четвертьй вход блока, управл ющий вход соединен с третьим входом блока, и циф- роаналоговый преобразователь, выход которого образует выход блока, при этом установочный вход интегратора соединен с вторым выходом блока формировани временных интервалов, второй , третий, четвертьш, п тый и шестой входы которого подключены соответственно к второму, третьему, четвертому , п тому и шестому выходам блока управлени , седьмой, восьмой и дев тый выходы которого подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока формировани скорости, дес тый выход - к аноду второго диода, а одиннадцатьв1 - к входу установки нул интегратора.

Itef

Т7 3

39

40

К) 42

М

45

М 7 W

Составитель А.Смирнов Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 3205/52

Тираж 92б

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiriiiiiiHMiiiiiiiiitiiiiiiim

Подписное