SU1469509A1

SU1469509A1 - Функциональный генератор

Info

Publication number: SU1469509A1
Application number: SU874274166A
Authority: SU
Inventors: Рафаил Григорьевич Джагупов; Владимир Георгиевич Бровков; Леонид Макарович Ковязин; Марина Васильевна Ядрова
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1989-03-30

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в виброметрии, при создании сканирующих устройств, при цифровом управлении перемещени ем пьезоманипул тора. Цель изобретени - снижение энергопотреблени устройства - достигаетс в результате введени в устройство счетного триггера 11, логического элемента И-НЕ 7 и оптрона 16. Кроме того, устройство содержит генератор I импульсов, двоичный счетчик 2, сумматор 3, счетчик 4 адреса, блок 5 пам ти, буферные ключи 6 и 15, транзистор 8, образующий второй токовый ключ 9, пьезоэлектрический элемент 10, инвертор 12, первый токовый ключ 13, собранный на высоковольтном транзисторе 14. Введение новьпс элементов позвол ет снизить энергопотребление устройства, улучшить его энергетические и массо- габаритные характеристики. 1 ил. а СЛ

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в виброметрии, при создании сканирующих устройств, при цифровом управлении перемещением пье- зоманипул торов.

Цель изобретени - снижение, энергопотреблени устройства.

На чертеже изображена функциональна схема устройства.

Функциональный генератор содержит генератор 1 импульсов, подключенньй выходом к счетному входу двоичного счетчика 2, кодовый выход которого соединен с входами А сумматора 3. Выход старшего разр да счетчика 2 соединен со счетным входом счетчика 4 . Кодовые выходы счетчика 4 адреса соединены с адресными входами блока 5 пам ти, кодовые выходы которого подключены к входам В сумматора 3. Блок 5 пам ти представл ет собой посто нное запоминак цее устройство (ПЗУ), на выходе которого формируют- с двоичные параллельные коды сигнала , записанного в ПЗУ - синуса, тра- п еции, колокола и т.п. Выход переноса сумматора 3 соединен с первым входом первого буферного ключа 6 и пер- вым входом логического элемента И-НЕ 7. Буферньй ключ 6 представл ет собой логический элемент И-НЕ с открытым коллектором, его выход через резистор подключен к эмиттеру высоковольтного транзистора 8, образующего второй токовый.ключ 9, который собран по схеме с общей базой и служит дл разр да емкости пьезоэлектрического элемента 10. Выход старшего раз р да счетчика адреса 4 подключен к входу счетного триггера 1I, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 7 и через инвертор 12 со вторым входом буферного ключа 6. Счетный триггер 11 определ ет, какой токовый ключ 9 или 13 вл етс в даный момент рабочим.

Первьш токовый ключ 13 собран по схеме с общей базой на вь 1соковольт- ном транзисторе 14 и служит дл зарда пьезоэлемента 10, Коллекторы транзисторов 8 и 14 соединены между собой и с выводом пьезоэлектрическо элемента 10, второй вывод которого подключен к общей щине. К эмиттеру транзистора 14 через второй буферны ключ 15 подключен выход диодного оптрона 16, вход которого соединен

0 5 Q д

5

50

55

с выходом элемента И-НЕ 7. Оптрон 16 служит дл высоковольтной разв зки источников питани Еп2 и ЕпЗ.

Устройство работает следунщим образом .

На адресный вход ПЗУ 5 поступает код со счетчика 4 адреса. Каждому коду адреса считывани соответствует выходной код, наход щийс в линейной зависимости с требуемыми значени ми напр жени выходных сигналов устройства . На входы А сумматора 3 поступает число в двоичном коде с выходов двоичного счетчика 2, на входы В сумматора - с выходов блока 5 пам ти. В сумматоре 3 используетс выход переноса , при переполнении сумматора на этом выходе по вл етс импульс переноса, длительность которого при заданном периоде следовани импульсов , пропорциональна цифровому коду на выходе блока 5 пам ти. Период следовани импульсов равен 2 -Т (гдеТ- период следовани импульсов генератора 1, п - число используемых двоичных разр дов счетчика 2) .

Таким образом, на выходе переноса сумматора 3 получают последовательность импульсов, которые в зависимости от того, какой сигнал на выходе счетного триггера 11, поступают либо на эмиттер высоковольтного транзистора 14, либо на эмиттер высоковольтного транзистора 8 и управл ют их работой. Пьезоэлемент 10 обладает электрической емкостью, котора зар жаетс посто нным током через токовый ключ 13, а разр жаетс через токовый ключ 9.

При сигнале 1 на выходе счетного триггера II последовательность импульсов , формируема на выходе сумматора 3 через элемент И-НЕ 7, диодный оптрон 16 и буферный ключ 15 поступает на эмиттер транзистора 14 токового ключа 13 и управл ет зар дом пьезоэлемента 10 по закону, записанному в ПЗУ 5. Сигналом со стар- шего разр да счетчика 4 адреса счетный триггер П перебрасываетс в О . Управл ющие импульсы с вькода переноса сумматора 3 поступают на эмиттер транзистора 8 токового ключа 9. Происходит разр д емкости пьезоэлемента 10 по этому же закону.

Таким образом, на пьезоэлементе формируетс сигнал заданной формы в

3146

соответствии с цифровым кодом, записанным в ПЗУ. Использу токовые ключи на высоковольтных транзисторах и соответствующее напр жение питани можно получить высоковольтный аналоговый сигнал.

Пьезоэлемент преобразует электрическую энергию в механическое перемещение по закону, задаваемому ПЗУ.

Особенностью предложенной схемы вл етс потребление энергии высоковольтным каскадом только в моменты перезар да пьезоэлемента, благодар чему заметно снижаетс общее энерго- потребление схемы при формировании медленно мен ющихс сигналов.

Введение новых элементов позвол ет снизить энергопотребление устрой- ства, улучшить его энергетические и маесогабаритные характеристики благодар тому, что исключены резисторы в коллекторных цеп х -высоковольтных транзисторов, которые в результате избыточного нагрева ухудшают параметры устройства вследствие повышени температурного дрейфа характеристик высоковольтн1з1Х транзисторов. Кроме того, отсутствует энергопотребление высоковольтного каскада в статическом режиме работы пьезоэлемента.

Ф о рмула изобретени

Функциональный генератор, содержа щий генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, кодовые выходы ко

Q

15

jn 25 30

35

торого соединены с входами первого слагаемого сумматора, входы второго слагаемого которого соединены с ко- | довыми выходами блока пам ти, адресные входы которого соединены с кодовыми выходами счетчика адреса, выход переноса сумматора соединен с первым входом первого буферного ключа, второй вход которого соединен с выходом инвертора, второй буферный ключ, выходы первого и второго буферных ключей соединены соответственно с управл ющими входами второго и первого токовых ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с шиной ввода соответствующего опорного напр жени , выход первого токового ключа соединен с первым вьшодом пьезоэлектрического элемента, отличающийс тем, что, с целью снижени энергопотреблени устройства, в него введены счетный триггер, логический элемент И-НЕ и оптрон, выход второго токового ключа соединен с первым вьшодом пьезоэлектрического элемента, второй вывод которого соединен с общей пш- ной, выход старшего разр да двоичного счетчика соединен со счетным входом счетчика адреса, выход старшего разр да которого соединен с входом счетного триггера, выход которого соединен с входом инвертора и одним из входов логического элемента И-НЕ, другой вход которого соединен первым входом первого буферного ключа, а выход - с входом оптрона, выход которого соединен с входом второго буферного ключа.

Claims

Фо рмула изобретения

Функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, кодовые выходы которого соединены с входами первого слагаемого сумматора, входы второго слагаемого которого соединены с ко- | довыми выходами блока памяти, адресные входы которого соединены с кодовыми выходами счетчика адреса, выход переноса сумматора соединен с первым входом первого буферного ключа, второй вход которого соединен с выходом инвертора, второй буферный ключ, выходы первого и второго буферных ключей соединены соответственно с управляющими входами второго и первого токовых ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с шиной ввода соответствующего опорного напряжения, выход первого токового ключа соединен с первым выводом пьезоэлектрического элемента, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления устройства, в него введены счетный триггер, логический элемент И-НЕ и оптрон, выход второго токового ключа соединен с первым выводом пьезоэлектрического элемента, второй вывод которого соединен с общей ши- ной, выход старшего разряда двоичного счетчика соединен со счетным входом счетчика адреса, выход старшего разряда которого соединен с входом счетного триггера, выход которого соединен с входом инвертора и одним из входов логического элемента И-НЕ, другой вход которого соединен первым входом первого буферного ключа, а выход - с входом оптрона, выход которого соединен с входом второго буферного ключа.