SU905828A1 - Функциональный генератор - Google Patents

Description

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относитс  к вычислительной технике, св занной с одновременным генерированием электричес ких сигналов треугольной, пр моугол ной и синусоидальной форм как в непрерывном режиме, так и в режиме внешнего запуска, и может использоватьс  как источник испытательных сигналов гари исследовании широкого класса автоматических иорадиотехнических систем и их моделей, дл  фор мировани  частотных кодов и различных импульсных последовательностей. Известен функциональный генерато в котором дл  обеспечени  ре) внешнего запуска используетс  блоки рующий усилитель, управл емый с помощью логической схемы. Этот генера тор содержит интегратор, релейный элемент, переключатель, блок управлени  частотой, функциональный преобразователь , потенциометр уровн  запуска-остановки, блокирующий усилитель , диод, компаратор, блок запуска , переключатель режимов работы, масштабные резисторы П . Недостатком этого генератора  вл ет с  ограниченность рабочего диапазона задани  уровней запуска - ос-) тановки колебаний. Наиболее близким техническим решением к предложенному  вл етс  генератор , содержащий интегрирующее устройство, релейный гистерезисный элемент, электронный переключатель, блок управлени  частотой, парафазные выходы которого соединены с электрон ным переключателем, функциональный преобразователь, подключенный к выходу интегрирующего устройства, блокирующий усилитель, ко входу которого подключены первый и второй маештабные резисторы, два последователь но включенных диода, у которых обща  точка подключена ко входу интегрирующего устройства, а крайние выводы через первый переключатель соединены с выходом блокирующего усилител , дифференцирующа  схема, выход которой соединен со входом релейного гистерезисного элемента, а вход через BTOpov i переключатель с разнопол рными источниками питани , первый потенциометр уровн  запуска-остановки , включенный между разнопол риыми источниками питани  и переключатель ре)химов работы. Указанный генератор предназначен дл  получени  колебаний треугольной, пр моугольной и синусоидальной форм как в непрерывном режиме , так и в режиме внешнего запуска , при котором возможна генераци  отдельного импульса или ограниченно го числа импульсов с заданным уровне запуска-останоаки колебаний 21 . Однако данный генератор не позвол ет получать участки линейно-нарастающего или линейно-убывающего напр  жени  меиду заданными уровн ми запуска-остановки колебаний. Этот недостаток ограничивает возможность применени  известного устройства, то в качестве источника управл ющего напр жени  в генераторах с линейной разверткой частоты колебаний. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет формировани  пилообразного напр жени  между заданными уровн ми запуска и остановки колебаний. Указанна  цель достигаетс  тем, что в функциональный генератор, содержащий последовательно соединенные блок управлени  частотой, вход которого  вл етс  входом генератора, электронный переключатель, интегратор и релейный гистерезисный элемент выход которого  вл етс  первым выходом генератора, функциональный преобразователь , подключенный к выходу интегратора,  вл ющемус  вторь м выходом генератора, выход функциональ ногопреобразовател   вл етс  третьим . выходом генератора, блокирующий усилитель, вход которого через первый и второй масштабные резисторы соединен соответственно с выходами интегратора и переключател  режимов, два разделительных диода, первые выводы которых подключены ко входу интегратора , а вторые выводы через переключатель соединены с выходом блокирующего усилител , дифференцирующий элемент, вход которого через второй переключатель соединен с раЗ нопол рнь1ми входами питани  генератора и первым потенциометром, а выхо подключен ко второму входу релейного гистерезисного элемента, введены второй потенциометр, суммирующий усилитель, три переключател , третий и четвертый масштабные резисторы и инвертор, вход которого подключен к выходу второго переключател , а выход через третий переключатель соединен с одним из входов переключател  режимов, другой вход которого подключен к шине нулевого потенциала, пер1ВЫЙ вход суммирующего усилител  соединен с выходом четвертого переключател  и через третий масштабный ре13ИСТОР - с выходом блокирующего усилител , второй вход суммирующего усилител  подключен к выходу п того переключател , причем входы четвертого и п того переключателей соединены 1свыходами первого и второго потенциометров , второй потенциометр включен между выходом первого потенциометра и плюсовым входом питани  генератора , а выход суммирующего усилител  через четвертый масштабный резистор подключен к общему выводу третьего переключател  и переключател  режимов, На фиг.1 изображена функциональна  схема генератора; на фиг,2 временные диаграммы работы отдельных узлов генератора. Функциональный генератор содержит замкнутый контур из последовательно включенных интегратора 1, релейного гистерезисного элемента 2, переключател  3j который соединен с парафазными выходами блока управлени  частотой 4, К выходу интегратора подключен функциональный преобразователь 5. Ко входу блокирующего усилител  6 подключены масштабные резисторы 7-9. Ко входу интегратора подсоединень разделительные диоды 10 и 11, Выход дифференцирующего элемента 12 подключен ко входу релейного гистерезисного элемента 2. Между разнопол рными входами питани  13 и 14 включен первый потенциометр 15 уровн  запуска-остановки, выход которого соединен с одним из выводов второго потенциометра 16 уровн  запуска-остановки . Один из входов переключател  режимов 17 соединен с шиной нулевого потенциала, второй через четвертый масштабный резистор 18 соединен с выходом суммирующего усилител  19. Ко входу дифференцирующего элемента подключен ,вход инвертора 20. В состав генератора вход т синхронно коммутируемые первый 21, второй 22, четвертый 23, п тый 2k переключатели, а также третий переключатель 25. Функциональный генератор работает следующим образом. До включени  генератора переключатель режимов 17 устанавливаетс  в нижнее положение, что соотве ствует режиму Подготовка. Знак произвольной формируемого в дальнейшем пилообразного напр жени  устанавливаетс  переключател ми 21-2, причем, при нахождении этих переключателей в верхнем положении производна  пило образного сигнала отрицательна , а при нахождении в нижнем положении положительна . Работа генератора при нахохадении переключателей 21-2 в нижнем положении . При включении генератора ко входу дифференцирующего элемента 12 через (Переключатель 22 прикладываетс  напр жение положительной пол рности со входа питани  It. В результате на выходе дифференцирующего элемента 12 по вл етс  установочный импульс, подаваемый на вход релейного гистерезисного элемента 2 и устанавливающий релейный гистерезисный элемент в заданное состо ние. Этому состо нию соответствует положение электронного переключател  3 (фиг.1). При включении генератора через переключатель 23 к масштабному резистору 9 прикладываетс  напр жение с движка первого потенциометра 15 уровн  запуска-остановки Ug 1)5 (фиг.2). Это напр жение вместе с напр жением на выходе интегратора 1 определ ет потенциал на входе блокирующего усилител  6. В случае, если напр жение U, на выходе интегратора 1 в момент включени  генератора превышает уровень запуска, т.е. U -U, то , напр жение на выходе блокирующего усилител  L(, оказываетс  положительным , и выходное напр жение положительной пол рности блокирующего усилител  открывает диод 11. В результате за врем  АЦ (фиг.2) происходит формированна  установка уро н  запуска разностным током из блоки рующего усилител  бис выхода блок управлени  частотой 3- В случае, есл напр жение на выходе интегратора 1 ниже уровн  запуска (U;,-Uij ), то н входе блокирующего усилител  напр жение и оказываетс  отрицательным, диод 11 оказываетс  смещенным в обратном направлении, и установка уровн  ,5- осуществл етс  током -i, поступающим через электронный переключатель 3 на вход интегратора I.По достижении напр жением Uj ypOEiн  в замкнутом контуре, образо-. ванном интегратором 1, блокирующим усилителем 6 и диодом 11, устанавливаетс  динамическое равновесие, характеризующеес  неизменностью потенциала )j . Режим формировани  одиночного пилооЬразного импульса с выхода интегратора 1 устанавливаетс  при нахождении переключател  25 в нижнем положении в результате переключени  пе реключател  режимов 17 в верхнее положение . При этом к масштабному резистору 8 через переключатель 17 с выхода суммирующего усилител  19 через резистор 18 прикладываетс  напр жение L U;)(, -Ui5 . В результате нарушенное динамическое равновесие в контуре, образованном интегратором 1, блокирующим усилителем 6 и диодом II,восстанавливаетс  по достижению (Напр жением на выходе интегрирующего устройства 1 уровн  . При переключении переключателей 21-2 в момент tj. в верхнее положение ко входу дифференцирующего элемента 12 через переключатель 22 прикладываетс  напр жение отрицательной пол рности со входа питани  13- Установочный импульс с выхода дифференцирующего элемента 6 устанавливает релейный гиcfepeзиcный элемент 2 в противоположное положение по сравнению с первоначальным, а переключающий контакт переключател  3 в нижнее положение. Одновременно с выходом блокирующего усилител  6 через переключатель 21 подсоедин етс  катсад диода 10. В момент tj. происходит так:же смена напр жений, прикладываемых к масштабным резисторам 8 и Э. В результате в промежутке времени от t до tj напр жение на входе блокирующего усилител  6 положительно. Это обуславливает запирание диода 10 положительным выходным потенциалом усилител  6, и на вход интегратора 1 поступает ток +i через электронный переключатель 3 с выхода блока упДл  (jjopf4ipos3f-sHH последоватеггьиосЗи импульсов, например, с момента . (фиг.2) необходимо вначале переicriiOMHTb перекльочзтели 21-2i снова в нижнее положение (переключатель режимов работы 17 остаетс  в верхнем положении-). Тогда сумма напр ), прикладь зае-1ык к масштабным резисторам 8 и 9. окажетс  равной напр мению U.i, с движка потенциометра 16;. д /|намическое равновесие в контуре, обрззовзнноминтегратором 1, блокируюидим усилителем 6 и диодом 1 1 , нарушитс , и напр жение на выходе интегратора 1 с момента t будет нарастать « 8 последующий за Ьц момент времени, например в момент t-,, необходимо переключатель 25 переклочит в BepxfTee .положение. При этом к масштабному резистору 8 с выхода инвертора 20 прикладываетс  напрлжегние отрицательной пол рности, которое обеспечивает запирание блокирующего усилител  6. и при максимз.пь:-юм по .поиительном (ам.плитудном) значении НчЧпр жени  на выходе интегратора 1 (ампш-ггуда треугольных колебаний определ етс  величинами порогов срабатывани  релейного гнстерезисного элемеьгта 2) Дл  прекращени  генерирова ни   поел ед о Е. а т е л ь но с т и и мпу.п ь со в необходимо г.ереклю-гить переключатель 25 в нижнее положение, например. Б момент t-{; Пр.и этом уменьщэетс  суммарное напр жение, прикладываемое к масштабным резисторам 8 и 9,. и в результате в момент t. изме1-1ение . напр жени  на зы.ходе интегратора гфекращаетс , так как в замкнутом контуре , образованном интегратором 1,блокирующим усилителем 6 и диодо;. 1 1 „ устанавливаетс  динамическое pash:oвe сие.

Такимобразом, в генераторе оказываетс возможным формировать пилообразноенапр  ; ение между заданными уровн мизапуска и остановки колебаний , приэтом режимы работы не нарушаютс  иво врем.  переключени  коммутируемых цепей.

-Р О о ..ly Г; а изобретени  Фу Н |диоиал ьный генератор . содер:-;;г .:1ций последовательно соединенные бпок управлени  частотой, вход которого .нйл етс  Егходом генератора, электроннь Й переключатель, интегратор и релейнь Й гистерезисный элемент, выхой которого  в.л етс  первым выходом генератора, функциональный преобразователь; подключенный к выходу ун тегратора.  вл ющемус  вторым выходом генератора, выход функциональногопреобразовател   вл етс  третьим вы .5СОДОМ генератора, блокирующий усилитель , вход которого через первый и второй (Масштабные резисторы соединен соответственно с выходами интегратора и .п очате.л  режимов, два разделительных диода, первые выводы которых подключены ко входу интеграЭ тора, а вторые выводы через первый переключатель соединены с выходом . блокирующего усилител , дифференцирующий элемент, вход которого через второй переключатель соединен с разнопол рными входами питани  генератора и первым потенциометром генератора , а выход подключен ,ко-второму входу релейного гистерезисного элемента , о т л и Мающийс  тем , что5 с целью расширени  функциональных возможностей за счет формировани  пилообразного напр. жени  между заданными уровн ми запуска остановки колебаний , в него введены второй потенциометр , суммирующий усилитель, три переключател , третий и четвертый масштабные резисторы и инвертор, вход которого подключен к выходу второ .го переключател , а выход через

0 третий переключатель соединен с одним из входов переключателл режимов, дру1гой вход которого подключен к шине нулевого потенциала;- первый вход суммирующее го усилител  соединен с

S выходом четвертого переключател  и через третий масштабный резистор с вь ходом блокирующего усилител , второй вход су- мирующего усилител  подключен к выходу п. тс1го переключател , причем входы четвертого и п того переключателей соединены с выходами первого и второго потенциометров , второй потенциометр включен между выходом первого потенциометра и плюсовым входом питани  генераторЗэ а выход суммирующего.усилител  через четвертый .масштабный резистор подклю-чен к выводу третьего

переключател  и переключател  режимов .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 5

.90582810

1,Авторское свидетельство СССР W 650221, кл. Н 03 К 4/08, 1978,

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № ,кл. G 06 G 7/26,

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Функциональный генератор. содержащий последовательно соединенные блок управления частотой, вход которого является входом генератора, электронный переключатель,интегратор и релейный гистерезисный элемент, выход которого является первым выходом' генератора, функциональный преобразователь, подключенный к выходу интегратора. являющемуся вторым выходом генератора, выход функциональногопреобразователя является третьим выходом генератора, блокирующий усилитель, вход которого через первый и второй масштабные резисторы соединен соответственно с выходами интегратора и переключателя режимов, два разделительных диода, первые выводы которых подключены ко входу интегратора, а вторые выводы через первый переключатель соединены с выходом : блокирующего усилителя, дифференцирующий элемент, вход которого через второй переключатель соединен с разнополярными входами питания генератора и первым потенциометром генератора, а выход подключен .ко-второму входу релейного гистерезисного элемента, о т л и чающийся тем·, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования пилообразного напряжения между заданными уровнями запуска-и остановки колебаний, в него введены второй потенциометр, суммирующий усилитель, три переключателя, третий и четвертый масштабные резисторы и инвертор, вход которого подключен к выходу второго переключателя, а выход через третий переключатель соединен с одним из входов переключателя режимов, другой вход которого подключен к шине нулевого потенциалапервый вход суммирующего усилителя соединен с выходом четвертого переключателя и через третий масштабный резистор с выходом блокирующего усилителя, второй вход суммирующего усилителя устанавливается динамическое равновесие .

   Таким образом, в генераторе оказывается возможным формировать пилообразное напряжение между заданными уровнями запуска и остановки колебаний, при этом, режимы работы не нарушаются и во время переключения, коммутируемых цепей» подключен к выходу пятого переключа теля, причем входы четвертого и пятого переключателей.соединены с выходами первого и второго потенцио метров, второй потенциометр включен между выходом первого потенциометра и плюсовым входом питания генератора, а выход суммирующего.усилителя через четвертый “масштабный резистор подключен к общему выводу третьего .905828 переключателя и переключателя режимов.