Генератор прямоугольных и треугольных колебаний

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерирования электрических колебаний. Цель изобретения - повышение стабильности работы при одновременном упрощении устройства. Устройство содержит усилитель 1, на выходе которого формируется перепад напряжения. На входе усилителя 9 формируется напряжение, соответствующее уровню ограничительного элемента 4. Основной усилитель 10 работает как интегратор, формируя сигнал на конечном каскаде 11. Дифференциальный усилитель 1 должен иметь защиту от перегрузок по выходу и может быть выполнен, например, на микросхеме 140 УД 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СО(4ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ы .ы.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4292452/24-21 (22) 03.08.87 (46) 07,08.89. Еюл. 1 29 (72) Э.А.Космачев (53) 621.374 (088.8) (56) Алексеенко А,Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М., 1981, с. 143, рис.5 ° 18.

Грэм Дж. Проектирование и применение операционных усилителей. " М.:

Мир, 1974, с. 407, рис.10.7. (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ И ТРЕУГОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова2 но для генерирования электрических колебаний. Цель изобретения — повышение стабильности работы при одновременном упрощении устройства..Устройство содержит усилитель 1, на выходе которого формируется перепад напряжения. На входе усилителя 9 формируется напряжение, соответствующее уровню ограничительного элемента 4. Основной усилитель 10 работает как интегратор, формируя сигнал на оконечном каскаде 11. Дифференциальный усилитель 1 должен иметь защиту от пере-. грузок но выходу и может быть выполнен, например, на микросхеме 140 УД

14. 1 ил.

3 149

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерирования электрических колебаний.

Целью изобретения является повышение стабильности работы при одновременном упрощении устройства.

На чертеже приведена структурная электрическая схема генератора.

Генератор содержит первый дифференциальный усилитель 1, выход которого соединен с неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя 2, а инвертирующий вход его соединен с первым выводом резистора

3, первый и второй ограничительные элементы 4 и 5, конденсатор 6, неинвертируюший вход первого дифференциального усилителя 1 соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя 2, выхоц которого ! подключен к второму выводу резистора

3, конденсатор 6 подключен к первому и второму выводам 7 и 8 частотной коррекции второго дифференциального усилителя 2, ограничительный элемент

4 включен между общей шиной устройства и первым выводом второго ограничительного элемента 5, соединенным с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя 2, неинвертирующий вход которого соединен с вторым выводом второго ограничительного элемента 5. Усилитель 2 и ограничительный элемент 5 могут быть выполнены, например, на основе микросхемы 14ОУД14, и могут быть представлены как последовательное соединение отдельных каскадов, Входной каскад, построенный на транзисторах (не показаны), является в том числе ограничителем 5 входного сигнала, При превышении входным сигналом определенного уровня происходит пробой этих транзисторов и они работают в устройстве как встречно-параллельно включенные диоды, поэтому Они могут быть отнесены к компаратору, построенному на дифференциальном усилителе

1е С другои cTopoHbI> эти диОды> вы» ходкой каскад усилителя 1 и ограничительныи элемент 4 при пробое определяют входной ток предварительного усилителя 9 дифференциального усилителя 2, имеющего малый коэффициент усиления. Предварительный усилитель

9 формирует разность входных токов для Основного усилителя 10, имеющего большой коэффициент усиления, Iloc9446 4

55 кольку в обратную связь этого каскада включен конденсатор 6, то его можно рассматривать как интегратор, выходной сигнал которого определяется, в основном, параметрами входного формирователя тока и емкостью конденсатора 6. Оконечный каскад 11 имеет малый коэффициент усиления и практически не влияет на сигналы, формируемые генератором. Дифференциальный усилитель имеет защиту от перегрузок по выходу и выполнен, например, на микросхеме 140УД14.

Генератор, работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени на выходе усилителя 1 сформировался положительный перепад напряжения.

Из-за большой разности напряжений на прямом и инверсном выходах усилителя 2 транзисторы защиты входов этого усилителя открываются и на инвертирующем входе усилителя 2 и неинвертирующем входе усилителя .1 формируется напряжение, соответствующее уровню ограничительного элемента 4. На входах усилителя 2 образуется разность напряжений, равная примерно 0,6.B. Основной усилитель

10, обладающий большим коэффициентом усиления и охваченный. отрицательной обратной связью, времязадающей ем- 1 костью подключенной к выводам кор- рекции, интегрирует эту разность, причем со значительной постоянной времени (при величине конденсатора 6, равной О, 1 мкФ, постоянная времени составляет 0,2 с), Это линейно возрастающее напряжение сравнивается на входах усилителя 1 с напряжением на ограничительном элементе 4 и, как только превысит его, знак напряжения на выходе усилителя 1 поменяется на отрицательный, транзисторы за" щиты усилителя 2 открываются и устанавливается положительная обратная связь с выхода усилителя 1 на его неинвертирующий вход. Hd входах усилителя 2 формируется отрицательный перепад напряжения, и он начинает интегрировать опадающий участок треугольных колебаний до тех пор, пока интегрируемая величина не превысит на усилителе 1 напряжение положительной обратной связи, после чего-. цикл повторяется, Сравнительные испытания известного и предлагаемого генераторов показали высокую температурную стабильность

Составитель А.Горбачев

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 4705/53 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 14994 и независимость частоты и амплитуды от изменений питающих напряжений последнего, причем величина этой стабильности может быть задана типом выбранного ограничителя, Так, изменение питающих напряжений в схеме на

57. приводит к изменению частоты менее 0,041.

Формула изобретения

Генератор прямоугольных и треугольных колебаний, содержащий первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен с неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя, а инвертирующий вход его соединен с первым выводом резистора, первый и второй ограничительные эле20 менты и конденсатор, о т л и ч а ю—

4б

6 шийся тем, что, с целью повышения стабильности при одновременном упрощении устройства, неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, выход которого подключен к второму выводу резистора, первая и вторая обкладки конденсатора подключены соответственно к первому и второму выводам частотной коррекции второго дифференциального усилителя, при этом первый ограничительный элемент включен между общей шиной устройства и первым выводом второго ограничительного элемента, соединенным с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с вторым выводом второго ограничительного элемента.