SU811492A1 - Устройство дл формировани трапецеидаль-НОгО НАпР жЕНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в измерительных генераторах.

Известен генератор трапецеидального напряжения, содержащий стабилизатор тока с управляющим входом, токозадающий резистор, интегрирующий конденсатор, диод привязки, изолированный источник смещения, диод, дополнительный резистор и коммутирующий диодный мост, причем входом генератор через последовательно соединенные токозадающий резистор и непроводящую диагональ коммутирующего диодного моста подключен к своему выходу и параллельно соединенным диоду привязки и интегрирующему конденсатору, вторая обкладка которого и анод диода привязки соединены с нулевой шиной, а вторым входом соединен через диод с управляющим входом стабилизатора тока и с цепочкой, состоящей из последовательно соединенных изолированного источника смещения и дополнительного резистора, подключенного вторым концом к выходу стабилизатора тока, который через проводящую диагональ диодного моста соединен со своим входом [1].

Недостатком генератора является низкая точность воспроизведения напряжения трапецеидальной формы.

Известно устройство для формирования трапецеидального напряжения, содержащее зарядную емкость с фиксирующими диодами, входной эмиттерный повторитель, 5 между выходом которого и зарядной емкостью включена одна диагональ диодного моста, другая диагональ которого включена между выходами источников токов перезаряда емкости, и регулируемый источник 10 напряжения фиксации, причем входы источников тока перезаряда емкости соединены через усилительные каскады с регулируемым источником напряжения фиксации [2].

Недостатком устройства является низкая стабильность амплитуды трапецеидального напряжения при изменении температуры окружающей среды.

Целью изобретения является повышение 20 стабильности амплитуды трапецеидального напряжения.

Цель достигается тем, что в устройство для формирования трапецеидального напряжения, содержащее конденсатор, одна 25 обкладка которого подключена к общей шине, усилитель напряжения, аналоговые ключи, повторитель напряжения, введены инвертор, два компаратора напряжения, три логических инвертора, элемент 2И— 30 ИЛИ, причем инверсный вход усилителя напряжения подключен к входу инвертора и входной шине, а выход через резистор соединен с входом повторителя напряжения, выход которого подключен к прямому входу усилителя напряжения, с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого аналогового ключа, вход которого подключен к входу второго аналогового ключа и выходу инвертора, при этом управляющие входы первого аналогового ключа непосредственно, а второго через логический инвертор подключены к выходу элемента 2И — ИЛИ, первые два входа которого непосредственно, а вторые через логические инверторы подключены к выходам первого и второго компараторов напряжения, первый вход первого из которых подключен к выходу повторителя напряжения, второй— к выходу второго аналогового ключа, первый вход второго компаратора напряжения соединен с шиной входного напряжения, а второй — с общей шиной.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит усилитель 1 напряжения, резистор 2, конденсатор 3, аналоговые ключи 4, 5, повторитель напряжения 6, инвертор 7, компараторы 8, 9, напряжения логические инверторы 10, 11, 12, элемент 13 2И—ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства по шине напряжения последовательности прямоугольных импульсов поступают импульсы типа «Меандр». В процессе работы устройства аналоговые ключи 4, 5, находятся один в замкнутом, а другой в разомкнутом состоянии, Управление аналоговыми ключами осуществляется элементом 13 2И—ИЛИ через логические инверторы 10, 11, 12 и компараторы 8, 9 напряжения в зависимости от соотношения значений уровень входных сигналов компараторов напряжения и их полярностей.

Когда аналоговый ключ 5 находится в разомкнутом состоянии, начинается заряд конденсатора 3 через усилитель 1 и резистор

2. Напряжение с конденсатора через повторитель 6 напряжения поступает на первый вход компаратора 8 напряжения, на второй вход которого через замкнутые контакты аналогового ключа 5 и инвертор 7 подаются импульсы типа «Меандр». Эти же импульсы непосредственно поступают на первый вход компаратора 9, второй вход которого подключен к нулевой шине.

Напряжение с выходов компараторов 8 и 9 непосредственно поступает на первые два входа элемента 13 2И—ИЛИ и через логические инверторы 10 и И — на его вторые входы.

В момент равенства значений напряжения на входах компаратора, напряжение на его выходе переходит из одного состояния в другое, тогда на выходе элемента 2И—

ИЛИ вырабатывается напряжение команды, которое непосредственно поступает на управляющий вход аналогового ключа 4 и через логический инвертор 12 — на управляющий вход аналогового ключа 5. При этом аналоговый ключ 4 замыкает выход инвертора 7 на конденсатор 3, а аналоговый ключ 5 размыкает выход инвертора 7 от входа компаратора 8. Так как выходное сопротивление инвертора 7 на четыре-пять порядков меньше сопротивления через резистор 2, постоянная времени цепи заряда конденсатора резко уменьшается, что приводит к повторению с этого момента времени проинвертированного значения входного напряжения инвертора 7 на конденсаторе.

В момент изменения полярности импульса на входе устройства компаратор 9 изменяет состояние уровня выходного напряжения, при этом вырабатывается напряжение команды на выходе элемента 13 2И—ИЛИ, по которому аналоговый ключ 4 размыкает выход инвертора 7 от конденсатора 3, аналоговый ключ 5 замыкает выход инвертора 7 на вход компаратора 8. При этом конденсатор 3 начинает разряжаться через резистор 2, усилитель напряжения 1 и входное сопротивление повторителя 6 напряжения.

По достижении значения напряжения на входе компаратора 8 с выхода повторителя 6 напряжение до уровня напряжения второго его входа уровень напряжения на его выходе переходит из одного состояния в другое. Далее все процессы коммутации аналоговых ключей 4, 5 повторяются и выходное напряжение устройства имеет форму трапеции с фронтами, крутизна которых определяется постоянной времени цепи заряда и разряда конденсатора 3 и основаниями, повторяющими форму входного напряжения.

Устройство позволяет повысить точность воспроизведения трапецеидального напряжения и стабильность его амплитуды, это объясняется возможностью использования в устройстве прецизионных и стабильных элементов: компараторов, аналоговых ключей и создания устойчивых режимов заряда и разряда конденсатора при формировании крутизны и оснований трапецеидального напряжения, создаваемых элементами дискретной техники. Нестабильность амплитуды может быть уменьшена до 0,1%

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 15 № 480181, кл. Н 03 К 4/06, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 414719, кл. Н 03 К 4/06, 1972.

.гУ