Генератор ортогональных сигналов

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение стабильности амплитуды и уменьшение нелинейных искажений выходных сигналов. Г-р содержит дифференциальные интегрирующие усилители /ДИУ/ 1 и 2, аналоговый сумматор 3, аналоговые перемножители 4 и 5, релейный эл-т 6, управляемый фильтр 19, состоящий из ДИУ 7, аналогового перемножителя 8 и мостового ограничителя 9, резистор 10, блоки симметрирования 11, 12 и 13, состоящие каждый из ДИУ 14, пиковых детекторов 15 и 16 отрицательных и положительных напряжений, фильтра 17 нижних частот и двухстороннего ограничителя 18. Введение управляемого фильтра 19 позволяет резко уменьшить нелинейные искажения цепи положительной обратной связи и тем самым повысить стабильность амплитуд ортогональных сигналов. Введение блоков симметрирования 11,12 и 13 позволяет уменьшить нелинейные искажения выходных сигналов, уменьшить асимметрию ортогональных сигналов, повысить температурную стабильность и расширить рабочий диапазон частот в сторону более низких частот. Г-р по п.2 ф-лы отличается выполнением блоков симметрирования 11, 12 и 13. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СООЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН д5р 4 Н 03 В 5/26

ОПИСАНИЕ HSGBPETEHHR

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4155342/24-09 (22) 02.12.86 (46) 30.08.89. Бюл. N - 32 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В.С.Дубровин (53) 621.373.42(088.8) (56) Вавилов А.А. и др. Низкочастотные измерительные генераторы. Л.:

Энергоатомиздат, 1985, с. 95.

Справочник по нелинейным схемам.

N.: Мир, 1977, с. 88, фиг. 2.2.9. (54) ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЬК СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение стабильности амплитуды и уменьшение нелинейных искажений выходных сигналов. Г-р содержит дифференциальные интегрирующие усилители (ДИУ) l и 2, аналоговый сумматор 3, аналоговые перемножители 4 и 5, релейный эл-т 6, „„SU„„1504782 А 1

2 управляемый фильтр 19, состоящий иэ

ДИУ 7 аналогового перемножителя 8 и мостового ограничителя 9, резистор 10, блоки симметрирования 11, 12 и 13, состоящие каждый иэ ДИУ 14, пиковых детекторов 15 и 16 отрицательных и положительных напряжений, фильтра 17 нижних частот и двустороннего ограничителя 18. Введение управляемого фильтра 19 позволяет резко уменьшить нелинейные искажения цепи положительной обратной связи и тем самым повысить стабильность амплитуд ортогональных сигналов. Введение блоков симметрирования 11, 12 и 13 позволяет уменьшить нелинейные искажения выходных сигналов, асимметрию ортого" нальных сигналов, повысить температурную стабильность и расширить рабочий диапазон частот в сторону более низких частот. Г-р по п. 2 ф-лы от" лишается выполнением блоков симметрнрования 11, 12 и 13. l з.п. ф-лы, l ил, 3 150478

Йзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления вентильных электроприводов и инверторов.

Цель изобретения — повьппение ста5 бильности амплитуды и уменьшение нелинейных искажений выходных сигналов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема генератора ортогональных сигналов.

Генератор ортогональных сигналов содержит первый 1 и рторой 2 диффе-. ренциальные интегрирующие усилители, аналоговый сумматор 3, первый 4 и второй 5 аналоговые перемножители, релейный элемент 6, дифференциальный интегрирующий усилитель 7, третий аналоговый перемножитель 8, мостовой ограничитель 9, резистор 10, первый, 20 второй и третий блоки 11 — 13 симметрирования, каждый из которых содержит дифференциальный интегрирующий усилитель 14, пиковый детектор 15 отрицательных напряжений, пиковый детектор

16 положительных напряжений, фильтр

17 нижних частот, двусторонний ограничитель 18.

Третий дифференциальный интегрируюций усилитель 7, третий аналоговый 30 перемножитель 8 и мостовой органичитель 9 образуют управляемый фильтр 19.

Генератор ортогональных сигналов работает следуюцим образом. Первый 1 и второй 2 дифференциаль- 35 ные интегрируюцие усилители, охваченные общей отрицательной обратной связью через аналоговьи сумматор 3, образуют линейное колебательное звено, перестраиваемое по частоте с помощью 40 первого 4 и второго 5 аналоговых перемножителей.

Для обеспечения требуемой стабильности параметров колебательного звена используется внутренняя отрицательная 45 обратная связь — подача сигнала с выхода второго аналогового перемножителя 5 через резистор 10 на дополнительный вход первого дифференциального интегрирующего усилителя 1. Внут-0 ренняя обратная связь вносит в звено затухание и снижает за счет этого влияние неидеальности первого 1 и второго 2 дифференциальных интегрирующих усилителей. 55

Незатухающий колебательный процесс и стабилизация амплитуды колебаний реализованы введением в звено нелинейной обратной связи с помощью ре2, 4 лейного элемента 6, наличие которого обеспечивает перестройку частоты без переходного процесса установления амплитуды колебаний на выходах генератора ортогональных сигналов.

При .изменении частоты коэффициент передачи третьего дифференциального интегрируюцего усилителя 7 управляемого фильтра 19 будет изменяться обратно пропорционально частоте, поэтому амплитуда колебаний на выходе третьего дифференциального интегрирующего усилителя 7 также будет изменяться. Чтобы коэффициент передачи управляемого фильтра 19 оставался постоянным (при изменении частоты), последовательно с третьим дифференциальным интегрирующим усилителем 7 включен третий аналоговый перемножитель 8, второй вход которого соединен с выходом второго дифференциального интегрирующего усилителя 2. Суммарный коэффициент передачи третьего аналогового перемножителя 8 и третьего дифференциального интегрируюцего усилителя 7 будет оставаться постоянным при изменении частоты при условии, что коэффициент передачи третьего аналогового перемножителя 8 будет изменяться по такому же закону, что и коэффициент передачи первого 4 и второго 5 аналоговых перемножителей.

Амплитуда колебаний на выходе третьего аналогового перемножителя 8 также будет оставаться постоянной.

Для дальнейшего улучшения фильтрации сигнала нелинейной обратной связи в схему управляемого фильтра 19 дополнительно введен мостовой ограничитель 9, который выполняет следующие функции: исключает третью гармонику в сигнале нелинейной обратной связи, дополнительно стабилизирует сигнал обратной связи, устраняет не симметрию сигнала в цепи нелинейной обратной связи.

Для симметрирования ортогональных сигналов, т,е. устранения внутрифазной асимметрии сигналов, дополнительно введены первый, второй и третий блоки 11 — 13 симметрирования, При достаточно хорошей форме ортогональных сигналов разность амплитуд положительной U и отрицательной l

1ь1 Ф1 полуволн этих сигналов будет определять постоянную составлякщую U на выходе фильтра 17, а следовательно, и внутрифазовую асимметрию, С выхо5 l5 дов пиковых детекторов 15 и 16 напряжения подаются на инвертирующий и неинвертйрующий соответственно входы дифференциального интегрирукщего усилителя 14. Фильтр 17 дополнительно отфильтровывает сигнал дифференциального интегрирукщего усилителя 14, полярность выходного сигнала фильтра

17 и его значение будут определяться разностью положительной и отрицательной полуволн входного напряжения.

Постоянные времени дифференциального интегрирующего усилителя 14, фильтра

17 и суммарный коэффициент передачи первого, второго и третьего блоков

11 — 13 симметрирования выбираются из условия обеспечения устойчивой работы и поддержания необходимой статической и динамической ошибок регулирования.

Для увеличения быстродействия к выходу фильтра 17 подключен двусторонний ограничитель 18, который в исходном состоянии (при подаче напря.жения питания и отсутствии управляющего сигнала) ограничивает напряжение на выходе фильтра 17 на уровне порогового напряжения диодов двустороннего ограничителя 18, Введение управляемого фильтра позволило резко уменьшить нелинейные искажения цепи положительной обратной связи, увеличить глубину отрицатель ной обратной связи и тем самым повысить стабильность амплитуд ортогональных сигналов.

Введение первого, второго и третьего блоков ll — 13 симметрирования позволило уменьшить нелинейные искажения выходных сигналов, асимметрию ортогональных сигналов, повысить температурную стабильность и расширить рабочий диапазон частот в сторону более низких частот, что особенно важно при использовании генератора ортогональных сигналов в управляемых генераторах (генераторах ведущего сигнала) вентильных электроприводов.

Формула изобретения

04782

50 тегрирующего усилителя, первый аналс говый переиножитель, первый вход которого подключен к выходу аналоговоГО СУММатОРа, а ВЫХОД КОТОРОго ЛОДключен к неинвертирующему входу первого дифференциального интегрирукце— го усилителя, второй аналоговый перемножитель, первый вход которого подключен к выходу первого дифференциального интегрирлощего усилителя, а выход которого подключен к HHBертирующему входу BTopoI дифференциального интегрируюцего усилителя, резисI

-„op который включен между выходом второго BHBJIoFQBQI o переиножителя и дополнительным входом первого дифференциального интегрирующего усилителя, при этом выход второго дифферен--. циального интегрирующего усилителя подключен к первому входу аналоговс.го сумматора, вторые входы перво-О

BTopGI аналоговых перемнОжителей объединены и являются входои управле-ния частОтой генератОра ОртОГОняльных сигналов, о т л и ч а и ц и и с. я теи, что, с целью пОвышения стабил;- ности амплитуды и уменьшения нелиней-ных искажений выходных сигналов, в него введены после.-,ователь Io соединенные третий дифференциальный интегрируюций усилитель, третий аналоговый переиножитель и мостовой ограничитель, первьпю и второй выходы котсрого подключены сООтветственно к втОрому и третьему входаи аналоговогО сумматора, первый блОк спииетриро"..ания, который включен иежду вьссодои третьего аналогового переияожителя и неинвертирующии входом третьего дифференциальнсго интегрирующего уси-: лителя, второй блОк енине триро: =-HHB, который включен между выходом аналогового сумматора и неинвертиру.сщпи входом второго дифференциального интегрирующего усилителя, третий блок симиетрирования, который включен между выходом и инвертируюции входои первого дифференциального интегрирующего усилителя, при этом инвертирующий вход третьего дифференциального

55 телей.

1. Генератор ортогональных сигналов, содержащий аналоговый сумматор, первый дифференциальньпЪ интегрирующий усилитель, второй дифференциальный интегрируюций усилитель, релейньп элемент, вход которого подключен к выходу второго дифференциального ининтегрирующегО усилителя пОдключен к выходу релейного злеиевта, второй вход третьего аналОгового переиножителя соединен с вторьг и входами первого и второго аналоговых перемножи2. Генератор по л. ), О ч л и ч а юшийся тем, что каждый иэ

1504782

Составитель В.Рудай

Техред M.Èîðãåíòàä

Корректор В.Кабаций

Редактор А.Маковская

Заказ 5266/55 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", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 блоков симметрирования содержит дифференциальный интегрирукщий усили" тель, пиковый детектор отрицательных напряжений пиковый детектор положи-

5 тельных напряжений, входы которых объединены и являются входом блока симметрирования, .а выходы которых . подключены соответственно к инверти,. рукщему и неинвертирукщему входам диф-10 ференциального интегрирукщего усилителя, фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу дифференциального интегрирукщего усилителя, двусторонний ограничитель напряжения, который, включен между выходом фильтра нижних частот и общей шиной, при этом выход фильтра нижних частот является выходом блока симметрирования,