SU650221A1

SU650221A1 - Generator of signals of specific shape

Info

Publication number: SU650221A1
Application number: SU752113131A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Большаков; Виталий Васильевич Кабанов; Алексей Иванович Солодовников; Емануил Овсеевич Файнштейн
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1975-03-14
Publication date: 1979-02-28

Description

Изобретение относитс к области радиотехники , св занной с одновременным генерированием электрических сигналов треугольной , пр моугольной и синусоидальной форм как в непрерывном режиме, так и в режиме внешнего запуска. Возможность установки начальной фазы колебаний и генераци отдельного импульса или ограниченного числа имнульсов существенно расшир ет область применени подобных генераторов . Они могут использоватьс как источники испытательных сигналов при исследовании широкого класса автоматических и радиотехнических систем и их моделей , дл формировани частотных кодов и различных импульсных последовательностей .The invention relates to the field of radio engineering associated with the simultaneous generation of electrical signals of triangular, rectangular and sinusoidal forms, both in continuous mode and in external trigger mode. The ability to set the initial phase of oscillations and generate a single pulse or a limited number of pulses greatly expands the scope of application of such generators. They can be used as sources of test signals in the study of a wide class of automatic and radio systems and their models, to form frequency codes and various pulse sequences.

Известен генератор сигналов специальной формы, содержащий интегратор, релейный гистерезисный элемент и переключатель , образующие замкнутый контур, блок управлени частотой, вход которого нодключен к клемме источника управл ющих сигналов, а парафазные выходы - к входу переключател , точка соединени выхода которого и входа интегратора через первый диод, блокирующий усилитель и первый резистор подключена к выходу интегратора, вход блокирующего усилител через второй резистор подключен к движку потенциометра уровн зануска - остановки, а через второй диод - к одному из выходов блока зануска, один вход которого нодключен к переключателю режимов работы, а другой вход - к клемме источника запускающего сигнала.A special waveform generator is known that contains an integrator, a relay hysteresis element and a switch forming a closed loop, a frequency control unit whose input is connected to a terminal of a source of control signals, and a paraphase output to an input of a switch, the first the diode, the blocking amplifier and the first resistor are connected to the integrator output, the input of the blocking amplifier is connected to the slider-level potentiometer motor through the second resistor and through the second diode to one of the outputs of the block, one input of which is connected to the mode selector switch, and the other input to the terminal of the trigger signal source.

Однако дл такого устройства характерны длительный процесс установки начальной фазы колебаний, а также недостаточный частотный диапазон и неточность работы устройства в режиме внешнего запуска, св занна с запаздыванием остановки колебаний .However, such a device is characterized by a long process of setting the initial phase of the oscillations, as well as an insufficient frequency range and inaccuracy of the device's operation in the external start mode, associated with a lag in the stop of the oscillations.

Целью изобретени вл етс расширение частотного диапазона нри одновременном повышении точности работы.The aim of the invention is to expand the frequency range at the same time as improving the accuracy of operation.

Дл достижени цели в генератор введены устройство с односторонней проводимостью , дополнительный резистор, делитель на резисторах и компаратор, выход которого соединен с блоком запуска, а вход - с общей точкой соединени резисторов делител , включенного между входом релейного гистерезисного элемента и движком потенциометра уровн запуска - остановки, при этом устройство с односторонней проводимостью включено между одним из иарафазных выходов блока управлени частотой и точкой соединени выхода блокирующего усилител и дополнительного резистора,To achieve the goal, a device with one-way conductivity, an additional resistor, a divider on the resistors and a comparator, the output of which is connected to the start-up unit, are inputted to the generator, and the input is connected to the common connection point of the divider resistors connected between the input of the relay hysteresis element and the start-stop potentiometer motor The device with one-sided conductivity is connected between one of the phase outputs of the frequency control unit and the connection point of the output of the blocking amplifier and additional The leg of the resistor,

включенного последовательно с первым диодом .connected in series with the first diode.

На фиг. 1 показана принципиальна схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 даны временные диаграммы его работы.FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed generator; in fig. 2 given time diagrams of his work.

Генератор содержит замкнутый контур из последовательно включенных интегратора 1, релейного гистерезисного элемента 2 и переключател 3, который св зан с парафазными выходами блока 4 управлени частотой , вход которого подключен к клемме 5 источника управл юш,его сигнала. Последовательно и параллельно интегратору 1 подключены функциональный преобразователь 6 и через резистор 7 блокирующий усилитель 8, к выходу которого подсоединен диод 9, а к входу через резистор 10 - потенциометр И уровн запуска - остановки и через диод 12 - один из выходов блока 13 запуска, с которым соединен переключатель 14 режимов работы. Между одним из парафазных выходов блока 4 управлени частотой и выходом блокирующего усилител 8 включено устройство 15 с односторонней проводимостью. Последовательно с диодом 9 включен резистор 16.The generator contains a closed loop of the series-connected integrator 1, the relay hysteresis element 2 and the switch 3, which is connected to the paraphase outputs of the frequency control unit 4, whose input is connected to the terminal 5 of the control source, of its signal. A functional converter 6 is connected in series and parallel to integrator 1 and through a resistor 7 a blocking amplifier 8, diode 9 is connected to the output, and a potentiometer I of the start-up and stop levels through diode 12 to the input, and one of the outputs of the start-up unit 13 which is connected to the switch 14 modes. A device 15 with one-way conductivity is connected between one of the paraphase outputs of the frequency control unit 4 and the output of the blocking amplifier 8. Resistor 16 is connected in series with diode 9.

Между выходом интегратора 1 и движком потенциометра И включен делитель на резисторах 17 и 18, обща точка которых соединена с входом компаратора 19. Выход компаратора св зан с блоком 13 запуска, другой выход которого соединен с входом релейного гистерезисного элемента 2. Клеммы 20, 21 и 22 - соответственно, первый, второй и третий выходы устройства, а клемма 23 - клемма источника запускающего сигнала.Between the output of the integrator 1 and the potentiometer slider I, a divider is connected on the resistors 17 and 18, the common point of which is connected to the input of the comparator 19. The output of the comparator is connected to the start block 13, the other output of which is connected to the input of the relay hysteresis element 2. Terminals 20, 21 and 22 - respectively, the first, second and third outputs of the device, and terminal 23 - the terminal of the source of the trigger signal.

Генератор работает следующим образом. Режим непрерывной генерации устанавливаетс переключателем 14 режимов работы . При этом на выходе блока 13 запуска устанавливаетс потенциал, не завис щий от наличи или отсутстви сигнала на ее входе, который запирает блокирующий усилитель . При запертом блокирующем усилителе 8 диод 9 на его выходе оказываетс смещенным в обратном направлении, и на вход интегратора 1 поступают разнопол рные импульсы тока с блока 4 управлени частотой. В замкнутом контуре из последовательно включенных интегратора 1, релейного гистерезисного элемента 2 и переключател 3 устанавливаютс устойчивые автоколебани , которые на выходе интегратора 1 (клемма 21) имеют треугольную форму, а на выходе релейного гистерезисного элемента 2 (клемма 20) - пр моугольную, на выходе функционального преобразовател 6 (клемма 22) образуетс сигнал сину соидальной формы. Частота колебаний устанавливаетс управл ющим сигналом, поступающим на клемму 5 входа блока 4 управлени частотой.The generator works as follows. The continuous generation mode is set with a switch of 14 operating modes. At the same time, at the output of the starting unit 13, a potential is established that does not depend on the presence or absence of a signal at its input, which locks the blocking amplifier. When the blocking amplifier 8 is locked, the diode 9 at its output is shifted in the opposite direction, and current impulses from the frequency control unit 4 arrive at the input of the integrator 1. In a closed loop, consistent auto-oscillations are established from a series-connected integrator 1, relay hysteresis element 2 and switch 3, which at the output of integrator 1 (terminal 21) are triangular in shape, and at the output of relay hysteresis element 2 (terminal 20) are rectangular, at the output Function transducer 6 (terminal 22) produces a blue signal. The oscillation frequency is set by the control signal, which is fed to the terminal 5 of the input of the frequency control unit 4.

Режим внешнего запуска раздел етс на два: режим запуска длинным импульсом и The external trigger mode is divided into two: the trigger mode is a long pulse and

режим запуска короткими импульсами, каждый из которых устанавливаетс переключателем 14 режимов работы. В схеме запуска промежуток между двум короткими импульсами заполн етс длинным импульсом , поэтому достаточно рассмотреть работу всего генератора в режиме внешнего запуска , длинным импульсом.the trigger mode is short pulses, each of which is set by a switch of 14 modes of operation. In the startup scheme, the gap between two short pulses is filled with a long pulse, therefore, it suffices to consider the operation of the entire generator in the external trigger mode, a long pulse.

С помощью потенциометра И уровн запуска - остановки устанавливаетс уровень /8 (фиг. 2), определ ющий уровень, с которого начинаетс и на котором прекращаетс генерирование колебаний - Ui. При включении устройства в любом из режимов или при переключении его в один из режимов внешнего запуска блоком 13 запуска в момент ti формируетс установочный импульс Ujci, подаваемый на вход релейного гистерезисного элемента 2, в результате чего последний занимает заданное состо ние. Этот установочный импульс воздействует также на основной канал блока 13 запуска и при отсутствии запускающего импульса f/3 на клемме 23 на ее выходе устанавливаетс нулевой потенциал Ug. В результате начинаетс процесс установки уровн запуска - остановки. Характер этого процесса зависит от величины напр жени на выходе интегратора 1 в момент ti. В случае, если напр жение превышает уровень запуска - остановки - Ui, то происходит его форсированна установка за врем Ati током, вытекающим из блокирующего усилител 8, так как в течение этого промежутка блокирующий усилитель оказываетс открытым. Через устройство 15 с односторонней проводимостью на выходе блока 4 управлени частотой, к которому оно подключено, устанавливаетс потенциал, запирающий ключ переключател 3. Таким образом, на вход интегратора 1 не поступает ток, противоположный току из блокирующего усилител 8. В случае, если напр жение на выходе интегратора 1 в момент ti ниже уровн запуска - остановки Us, то его установка осуществл етс током, вытекающим из блока 4 управлени частотой за промежуток времени At, так как в течение этого промежутка блокирующий усилитель 8 заперт. При запертом блокирующем усилителе 8 переключатель 14 находитс в непровод щем состо нии и не воздействует на выход блок 4 управлени частотой, к которому оно подключено.Using the potentiometer And the start-stop level, the level of / 8 is set (Fig. 2), which determines the level at which the oscillation generation starts and at which the oscillation is generated - Ui. When the device is turned on in any of the modes or when it is switched to one of the external start modes by the start-up unit 13, a setting pulse Ujci is applied to the input of the relay hysteresis element 2 at the time ti, as a result of which the latter takes a predetermined state. This installation pulse also acts on the main channel of the start-up unit 13 and, in the absence of a starting pulse f / 3, a zero potential Ug is established at terminal 23 at its output. As a result, the start-up level setting process begins. The nature of this process depends on the voltage at the output of integrator 1 at time ti. In case the voltage exceeds the start-stop level Ui, then it is forced to set up during the time Ati by the current flowing from the blocking amplifier 8, since during this period the blocking amplifier is open. Through the device 15 with one-sided conduction at the output of the frequency control unit 4 to which it is connected, a potential is established that locks the switch 3 key. Thus, the input of the integrator 1 does not receive a current opposite to the current from the blocking amplifier 8. In the case of a voltage at the output of the integrator 1 at the time ti is below the start-up stop level Us, its installation is made by the current flowing out of the frequency control unit 4 over the time period At, since during this period the blocking amplifier 8 is locked t. When the blocking amplifier 8 is locked, the switch 14 is in a non-conductive state and does not affect the output of the frequency control unit 4 to which it is connected.

По достижении напр жением Ui уровн запуска - остановки - t/i в замкнутом контуре , образованном интегратором 1, блокирующим усилителем 8, резистором 16 и диодом 9, устанавливаетс динамическое равновесие , характеризующеес неизменностью потенциала - Ui на выходе интегратора 1. При подаче запускающего импульса /з в момент tz блокирующий усилитель 8 запираетс , и генератор начинает генерирование колебаний. Условием дл прекращени колебаний вл етс сн тие запускаюи его импульса t/3 в момент ts и по вление импульса f/15 с компаратора 19 в момент 4- В этот момент на выходе блока запуска устанавливаетс нулевой потенциал и устройство оказываетс подготовленным к остановке. Остановка происходит в момент ts, когда напр жение f/e на входе блокирующего усилител оказываетс равным нулю, так как Ui становитс равным - Us. Это вл етс условием установлени динамического равновеси в замкнутом контуре, образованном интегратором 1, блокирующим усилителем 8, резистором 16 и диодом 9, которые характеризуютс неизменностью потенциала на выходе интегратора 1.Upon reaching the voltage Ui of the start-stop level - t / i in a closed loop formed by integrator 1, blocking amplifier 8, resistor 16 and diode 9, dynamic equilibrium is established, which is characterized by the potential unchanged - Ui at the output of integrator 1. When a triggering pulse is applied / At the time tz, the blocking amplifier 8 is locked and the generator starts generating oscillations. The condition for stopping the oscillations is to release the start of its pulse t / 3 at the time ts and the appearance of the pulse f / 15 from the comparator 19 at time 4. At this moment, a zero potential is set at the output of the start block and the device is prepared to stop. The stop occurs at the time ts, when the voltage f / e at the input of the blocking amplifier is equal to zero, since Ui becomes equal to - Us. This is a condition for establishing dynamic equilibrium in a closed loop formed by integrator 1, blocking amplifier 8, resistor 16 and diode 9, which are characterized by a constant potential at the output of integrator 1.

Воздействие установочного импульса f/уст на вход релейного гистерезисного элемента 2 и основной канал блока 13 запуска существенно уменьщает врем на установку уровн , с которого начинаетс генерирование колебаний и который может быть определен как начальна фаза колебаний. Использование сигнала с компаратора 19 дл упрощени блоком 13 запуска позвол ет повысить точность работы генератора в режиме внещнего запуска, так как остановка генерировани на заданном уровне без срыва колебаний происходит за минимально возможное врем после сн ти запускающего импульса с клеммы 23.The impact of the installation pulse f / mouth on the input of the relay hysteresis element 2 and the main channel of the start-up unit 13 significantly reduces the time for setting the level from which the generation of oscillations begins and which can be defined as the initial phase of the oscillations. Using the signal from the comparator 19 to simplify the start-up unit 13 improves the accuracy of the generator in the external start mode, since stopping the generation at a predetermined level without interrupting the oscillations occurs within the shortest possible time after removing the trigger pulse from terminal 23.

Введение устройства 15 с односторонней проводимостью, через которое при открытом блокирующем усилителе 8 устанавливаетс на выходе блока 4 управлени частотой потенциал , запирающий переключатель 3, делает возможным остановку колебаний в диапазоне высоких частот. Введение резистора 16 между выходом блокирующего усилител 8 и диодом 9 исключает колебательность на уровне запуска - остановки генератора при прекращении его колебаний.The introduction of a device with one-sided conductivity, through which the potential blocking switch 3 is installed at the output of frequency control unit 4 when the blocking amplifier 8 is open, makes it possible to stop oscillations in the high frequency range. The introduction of the resistor 16 between the output of the blocking amplifier 8 and the diode 9 eliminates oscillation at the start-up level - the generator stops when its oscillations stop.

Claims

Invention Formula

A special-shaped signal generator containing an integrator, a relay hysteresis element and a switch forming a closed loop, a frequency control unit, the input of which is connected to the terminal

the control signal source, and the paraphase outputs to the switch input, the connection point of the output of which integrator through the first diode, blocking amplifier and the first resistor are connected to the integrator output, the input of the blocking amplifier through the second resistor is switched to the start level potentiometer motor, and through the second diode - to one of the outputs of the start block, one

the input of which is connected to the mode selector switch, and the other input is connected to the source terminal of the trigger signal, characterized in that, in order to expand the frequency range while

to increase the accuracy of work, a device with one-sided conductivity, an additional resistor, a divider on the resistors and a comparator, the output of which is connected to the trigger unit, and the input - with a common

the connection point of the divider resistors connected between the input of the relay hysteresis element and the start-stop potentiometer slider, while the device with one-sided conductivity is connected between one of the paraphase outputs of the frequency control unit and the connection point of the output of the blocking amplifier and the additional resistor connected in series with the first diode .