Формирователь ступенчатого напряжения

 

(19) КЦ (и) (51) 5 H03K4 О

° !

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ( (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4877645/21 (22) 25.10.90 (46) 15.11.93 Бюл. N() 41-42 (71) Научно-производственное объединение автоматики "Научно-исследовательский институт автоматики" (72) Стеценко ГИ. (73) Научно-производственное объединение автоматики (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: формирователь ступенчатого напряжения может использоваться в генераторах импульсов с повышенной временной стабильностью параметров выходного сигнала. Сущность изобретения: устройство содержит: ключи 1 — 3, запоминающие элементы 4 — 6, сумматор 7, ключи 8. 9, входные шины 10, 11. тактовый генератор 12, элементы ИЛИ 13, 14, выходные Шины 15, 16, ключи 17, 18, счетчики 19. 20 импульсов, шину 21 установки исходного состояния, элемент ИЛИ 22, элемент И

23, ключи 24, 25, одновибратор 26, элементы ЗАПРЕТ 27, 29, ключи 28, 30. триггер 31, элементы И

32, 34, одновибратор 33, ключи 35, 36, одновибратор 37, ключи 38 — 41. В описании приведена конструкция запоминающего элемента 4. 4 ил.

2003220

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в формирующих устройствах с высокой временной стабильностью параметров выходного сигнала.

Известно устройство для формирования ступенчатого напряжения, содержащее тактовый и второй запоминающие элементы, первый и второй выходные ключи, источник входного сигнала, сумматор, входные ключи и логический блок.

Недостатком известного формирователя ступенчатого напряжения является то, что он не обеспечивает одновременного формирования двух независимых симметричных ступенчатых напряжений, что ограничивает его функциональные воэможности.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является формирователь ступенчатого напряжения, содержащий первый, второй и третий выходные ключи, входы которых подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего запоминающих элементов, а выходы подключены к первому входу сумматора. второй и третий входы которого через первый и второй входные ключи подключены соответственно к первому и второму входам устройства, выход сумматора подключен к входам первого, второго и третьего запоминающих элементов, тактовый генератор первым выходом подключен к управляющему входу первого входного ключа. к первому входу первого элемента

ИЛИ и к управляющему входу первого выходного ключа, вторым выходом — к первому входу второго элемента ИЛИ и к управляющему входу первого запоминающего элемента, третьим выходом — к управляющему входу второго входного ключа, к управляющему входу второго выходного ключа и к второму входу первого элемента ИЛИ, четвертым Выходом — к второму входу второго элемента ИЛИ и к управляющему входу второго запоминающего элемента, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к управляющему входу третьего запоминающего элемента, выход второго элемента

ИЛИ подключен к управляющему входу третьего выходного ключа, а выходы первого и второго запоминающих элементов подключены соответственно к первому и второму выходам устройства.

Известное устройства обеспечивает формирование двух независимых ступенчатых напряжений, нарастающих по линейному закону.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает формирование двух независимых симметричных

15 напряжений, а также не позволяет формировать два независимых ступенчатых напряжения; нарастающая и подающая ветви которых формируются по нелинейному закону.

Укаэанные недостатки известного устройства ограничивают его функциональные возможности и не позволяют испольэовать

его для моделирования широкого класса устройств автоматикй.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения формирования двух независимых ступенчатых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых формируются по нелинейному закону.

Для достижения поставленной цели в известное устройство для формирования ступенчатого напряжения, содержащее

20 первый, второй и третий выходные ключи, входы которых подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего запоминающих элементов. а выходы подключены к первому входу сумматора, второй и третий входы которого через соответственно первый и второй входные ключи подключены соответственной к первой и второй входным шинам устройства, выход сумматора подключен к входам первого, второго и третьего запоминающих элементов, тактовый генератор, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с управляющим входом первого выходного ключа, второй выход — с

35 первым входом второго элемента ИЛИ и с управляющим входом первого запоминающего элемента, третий выход — со вторым входом первого элемента ИЛИ и с управляющим входом- второго элемента ИЛИ и с

40 управляющим входом второго запоминающего элемента, выход первого элемента

ИЛИ соединен с управляющим входом третьего запоминающего элемента, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющим входом третьего выходного ключа. выходы первого и второго запоминающих элементов соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, введены первый и второй выходными шинами, введены первый и второй элементы ЗАПРЕТ. четвертый и пятый выходные ключи, первый, второй и третий одновибраторы, первый, второй и третий элементы И, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шес55 той, седьмой и восьмой дополнительные ключи, третий элемент ИЛИ, триггер, первый и второй счетчики импульсов, шина установки исходного состояния и третий и четвертый входные ключи, входы которых соединены соответственно с четвертым и

2003220 динены соответственно с первой и второй входными шинами устройства, а выходы подключены соответственно к четвертому и пятому входам сумматора, первый счетчик

19 импульсов входом сброса соединен с входом сброса второго счетчика 20 импульсов, с lUHHGA 21 установки исходного GGGTGRHN$l и с первым входом третьего элемента 22

ИЛИ, счетным входом — с первым выходом тактового генератора, с первым входом первого элемента 23 И и через первый и второй

24 и 25 дополнительные ключи соответственно- с управляющими входами первого и третьего входных ключей, инверсным выхо50

55 дом — с управляющим входом первого дополнительного ключа, прямым выходом — с управляющим входом второго дополнительмой и девятый входы которого через ного ключа и через первый 26 одновибратор — с вторым входом первого элемента И, высоответственно шестой и восьмой дополнительные ключи соединены с выходом пятого выходного ключа, вход которого соединен с . ход которого соединен с инвертирующим пятым входами сумматора, входы сброса первого и второго счетчиков импульсов соединены с шиной установки исходного состояния и с первым входом третьего элемента ИЛИ, счетный вход первого счетчика импульсов соединен с первым выходом тактового генератора, с первым входом первого элемента И и через первый и второй дополнительные ключи — с управляющими входами соответственно первого и третьего входных ключей, инверсный выход первого счетчика импульсов соединен с управляющим входом первого дополнительного ключа, прямой выход — с управляющим входом второго дополнительного ключа и через первый одновибратор со вторым входом первого элемента И. выход которого соединен с инверсным входом первого элемента

ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом четвертого выходного ключа, прямой вход — с пятым выходом тактового генератора. шестой выход которого соединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом пятого выходного ключа, инверсный вход- с входом сброса триггера и с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго одновибратора, второй вход — с первым входом третьего элемента И и с третьим выходом тактового генератора, который через третий и четвертый дополнительные ключи соединен с управляющими входами соответственно второго и четвертого входных ключей, а также соединен со счетным. входом второго счетчика импульсов, прямой выход которого соединен с управляющим входом четвертого дополнительного ключа и с входом второго одновибратора, инверсный выход — с управляющим входом третьего дополнительного ключа и через третий одновибратор со emрым входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом запуска триггера, прямой выход которого соединен с управляющими входами пятого и шестого дополнительных ключей, инверсный выход — с управляющими входами седьмого и восьмого дополнительных ключей, вход четвертого выходного ключа соединен с выходом первого запоминающего элемента, выход — с входами пятого и седьмого дополнительных ключей, выходы которых соединены соответственно с шестым и с седьмым входами сумматора, вось5

l5

40 выходом второго запоминающего элемента, при этом тактовый генератор выполнен с возможностью изменения порядка чередования выходных импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — 4 временные диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство содержит первый, второй и третий выходные. ключи 1, 2 и 3, входы которых подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего запоминающих элементов 4, 5 и 6..а выходы — подключены к первому входу сумматора 7, второй и третий входы которого через первый и второй входные ключи 8 и 9 подключены соответственно к первой и второй 10 и 11 входным шинам устройства, выход сумматора подключен к входам nepaoro, второго и третьего запоминающих элементов, тактовый генератор 12 первым выходом подключен к первому входу первого элемента 13 ИЛИ и к управляющему входу первого выходного ключа. вторым выходом — к первому входу. второго элемента 14 ИЛИ и к управляющему входу первого запоминающего элемента, третьим выходом — к второму входу первого элемента ИЛИ и к управляющему входу второго выходного ключа, четвертым выходом — к второму входу второго элемента ИЛИ и к управляющему входу второго запоминающего элемента, выход первого элемента

ИЛИ подключен к управляющему входу третьего запоминающего элемента, выход второго элемента ИЛИ подключен к управляющему входу третьего выходного ключа, а выходы первого и второго запоминающих элементов подключены соответственно к первой 15 и второй 16 выходным шинам устройства, третий 17 и четвертый 18 входные ключи, входы каждого из которых сое2003220

25 выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска триггера, прямой 30 входом первого элемента 27 ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом четвертого выходного ключа 28, а прямой вход — с пятым выходом тактового генератора, шестой выход которого соединен с прямым входом второго элемента 29 ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом пятого выходного ключа 30, а инвертирующий вход — с входом сброса триггера

31 и с выходом второго элемента 32 И, первый вход которого соединен с выходом второго одновибратора 33, второй вход соединен с первым входом третьего элемента 34 И и с третьим выходом тактового генератора, который через третий и четвертый

35 и 36 дополнительные ключи соединен соответственно с управляющими входами второго и четвертого входных ключей, а также соединен с счетным входом второго счетчика импульсов, прямой выход которого соединен с управляющим входом четвертого дополнительного ключа и с входом второго одновибратора, инверсный выход второго счетчика импульсов соединен с управляющим входом третьего дополнительного ключа и через третий одновибратор 37 — с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с управляющими входами пятого и шестого дополнительных ключей 38, 39, инверсный выход — с управляющими входами седьмого и восьмого дополнительных ключей 40 и 41, вход четвертого выходного ключа подключен к выходу первого запоминающего элемента, а выход — к входам пятого и седьмого дополнительных ключей, выходы которых соответственно подключены к шестому и седьмому входам сумматора, восьмой и девятый входы которого через шестой и восьмой дополнительные ключи соединены с выходом пятого выходного ключа, вход которого соединен с выходом второго запоминающего элемента.

Запоминающий элемент 4 выполнен, например, на ключе 42, конденсатор 43 и усилителе 44, запоминающий элемент 5- на ключе 45, конденсаторе 46 и усилителе 47. запоминающий элемент 6 — на ключе 48, конденсаторе 49 и усилителе 50.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый генератор 12 эа один цикл работы (четыре такта} формирует импульсные напряжения, повторяющиеся с определенной частотой, которые задают цикл формирования выходного напряжения устройства (см. фиг. 2.а.б,в.г,д,е).

Формирователь обеспечивает работу устройства в двух режимах; формирование двух независимых, симметричных ступенчатых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых изменяются по линейному закону; формирование двух независимых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых изменяются по нелинейному закону.

Импульсное напряжение (см. фиг, 2,а) управляет работой ключа 1, через элемент

ИЛИ 13 — работой ключа 48, через ключи 24 и 25 — работой ключей 8 и 17; импульсное напряжение (см. фиг. 2,б) управляет работой ключа 42 и через элемент ИЛИ 14 — работой ключа 3; импульсное напряжение (см. фиг, 2,в) управляет работой ключа 2, через элемент ИЛИ 13 — работой ключа 48, через ключи 35 и 36 — работой ключей 9 и 18, импульсное напряжение (см. фиг. 2,r} управляет работой ключа 45. через элемент ИЛИ

14 — работой ключа 3; импульсное напряжение (см, фиг. 2,д) через элемент 27 ЗАПРЕТ управляет работой ключа 28; импульсное напряжение (см. фиг. 2,е) через элемент 29

ЗАПРЕТ управляет работой ключа 30, При наличии положительных импульсов на выходах тактового генератора ключи открываются (замыкаются). а при отсутствии импульсов — закрываются (размыкаются).

Сумматор 7 имеет коэффициенты передачи: по первому входу, равный единице, по второму входу К1, по третьему входу К2, по четвертому входу коэффициент одинаковый со вторым входом и равен К1, по пятому входу одинаковый коэффициент с третьим входом и равен К2, по шестому входу КЗ, по седьмому входу коэффициент одинаковый с шестым входом и равен КЗ, по восьмому входу К4. по девятому входу коэффициент одинаковый с восьмым входом и равен К4.

Конденсаторы 43, 46, 49 перед включением схемы разряжены.

Счетчики 19 и 20 через шину 21 установлены в нулевое состояние, а триггер 31 через шину 21 и элемент 22 ИЛИ установлен в единичное состояние. При этом на инверсных выходах счетчиков 19 и 20 устанавливается сигнал логической единицы, под действием которого замыкаются ключи 24 и

35, а на прямых выходах счетчиков 19 и 20 устанавливается сигнал логического нуля, под действием которого ключи 25 и 36 остаются в разомкнутом состоянии, на прямом выходе триггера 31 устанавливается сигнал логической единицы, под действием которого замыкаются ключи 38 и 39, а на инверсном выходе триггера 31 устанавливается сигнал логического нуля, под действием которого ключи 40 и 41 остаются в разомкнутом состоянии.

2003220

5

55 напряжения (см. фиг. З,а) замыкаютСя кяючи ра

На выходах одновибраторов 26, 33, 37 устанавливается нулевой уровень напряжения. В указанном состоянии схема находится до начала работы генератора 12, При работе схемы в первом режиме тактовый генератор 12 формирует импульсные напряжения на первом, втором, третьем, четвертом выходах (см. фиг. З,а,б,в,r), на выходах пятом и шестом в первом режиме работы схемы импульсы не формируются, В первом цикле работы тактового генератора 12 при поступлении первого импульсного напряжения (см. фиг. З,а) замыкаются ключи 1, 8 и 48, а импульс этого напряжения записывается в счетчик 19.

На выходе сумматора 7 устанавливается напряжение К1 U1, где 01 — напряжение на входной шине 10 устройства, а К1 — коэффициент передачи по второму входу сумматора 7. При этом конденсатор 49 через малое выходное сопротивление сумматора

7 через замкнутый ключ 48 заряжается до напряжения К1 U1.

Параметры схемы запоминающего элемента выбраны так, чтобы выполнялись соотношения

R; C«r (1)

Rex С >>Т (2) где R — выходное соп ротивление сумматора

7;

С вЂ” емкость запоминающего конденсатора в запоминающих элементах 4, 5, 6; х — длительность управляющего импульса:

R» — входное сопротивление согласующего усилителя.в запоминающих элементах

4, 5, 6;

Т вЂ” период повторения цикла работы устройства.

При выполнении неравенства (1) напряжение, до которого заряжается конденсатор запоминающего элемента, не зависит от изменения значения его емкости, а при выполнении неравенства (2) напряжение на конденсаторе остается неизменным в течение времени Т, когда ключ запоминающего элемента закрыт.

При поступлении второго импульсного напряжения (cM. фиг. З.б) замыкаются ключи

3 и 42.

Напряжение, равное К1. 01. с выхода усилителя 50 через ключ 3 поступает на первь1й вход сумматора 7, коэффициент передачи которого равен единице. Вследствие этого через замкнутый ключ 42 конденсатор

43 заряжается до напряжения К1 01 (см. фиг. З,ж), которое поступает на выходную шину 15.

Пои поступлении третьего импульсного

2, 9, 48, а импульс этого напряжения записывается в счетчик 20.

На выходе сумматора 7 устанавливается напряжение, равное К2 .02, где К2— коэффициент передачи по третьему входу сумматора 7, а 02 — напряжение на входной шине 11 устройства. При этом конденсатор

49 заряжается до напряжения К2 02.

При поступлении четвертого импульсного напряжения (см. фиг. З,г) замыкаются ключи 3 и 45.

Напряжение, равное К2 02, с выхода усилителя 50 поступает через ключ 3 на первый вход сумматора 7, коэффициент передачи которого равен единице. Вследствие этого через замкнутый ключ 45 конденсатор

46 заряжается до напряжения К2. 02 (см. фиг. 3,з), которое поступает на выходную шину 16.

Во втором цикле работы тактового генератора 12 при поступлении первого импульсного напряжения (см. фиг. З,а) замыкаются ключи 1, 8, 48. а импульс этого напряжения записывается в счетчик 19, На выходе сумматора 7 устанавливается напряжение 2 К1. 01 и конденсатор 49. заряжается до напряжения 2 К1 01, т.к. на второй вход сумматора поступает напряжение 01 и коэффициент передачи по этому входу равен К1, а на первый вход сумматора

7, коэффициент передачи которого равен единице, поступает напряжение с конденсатора 43, равное K1 ° 01.

При поступлении второго импульсного напряжения(см, фиг. 2,б) замыкаются ключи

3 и 42.

Напряжение, равное 2 .К1 U1, с выхода усилителя 50 поступает на первый вход сумматора 7 и через замкнутый ключ 42 переписывается на конденсатор 43, а напряжение на выходной шине 15 становится равным 2 К1 .01 (см. фиг. З.ж).

Таким образом, на первой выходной шине устройства напряжение ступенчато нарастает и становится равным 2 .К1 01, а также заполняется счетчик 19 импульсов, При поступлении третьего импульсного напряжения (см. фиг. З,s) замыкаются ключи

2, 9, 48, а импульс этого напряжения записывается в счетчик 20 импульсов.

На выходе сумматора 7 устанавливается напряжение, равное 2 К2 .02, и конденсатор 49 заряжается до напряжения 2 .К2 -02, т.к. на третий вход сумматора поступает напряжение 02 и коэффициент передачи по этому входу равен К2, а на первый вход сумматора 7, коэффициент передачи которого равен единице, поступает напряжение с конденсато46, равен К2 02.

2003220

50

При поступлении четвертого импульсного напряжения (см. фиг, З,r) замыкаются ключи 3 и 45.

Напряжение, равное 2. К2 02, с выхода усилителя 50 поступает на первый вход сумматора 7 и через замкнутый ключ 45 переписывается на конденсатор 46, а напряжение на выходной шине 16 становится равным 2 К2 U2 (см. фиг. 3,з).

Таким образом, на второй выходной шине устройства 16 напряжение ступенчато нарастает и становится равным 2 К2 02, а также заполняется счетчик 20 импульсов.

Далее процессы повторяются с периодом 4, в результате этого на выходных шинах 15, 16 формируются два независимых ступенчатых напряжения, нарастающих по линейному закону и сдвинутые на время 2t. причем приращение первого ступенчатого напряжения составляет К1. U1. а приращение второго ступенчатого напряжения составляет К2 .U2, т,е. формируются нарастающие ветви двух независимых ступенчатых напряжений и происходит заполнение счетчиков 19 и 20 импульсов.

При этом запоминающий элемент 6 используется как временный оперативный элемент памяти для запоминания сигналов, работающий на два интегратора, что позволяет осуществлять раздельное суммирование изменений двух независимых напряжений с тактовой частотой за интервал времени.

После поступления на входы счетчиков

19 и 20 2"/2 импульсов, где и — количество разрядов счетчиков 19 и 20, на прямых выходах счетчиков 19 и 20 появляется сигнал логической единицы, под действием которой замыкаются ключи 25 и 36, а на инверсных выходах счетчиков 19, 20 устанавливаются логические нули, вследствие чего ключи 24 и 35 размыкаются. При этом обеспечивается прохождение сигналов импульсных напряжений тактового генератора 12 на ключи 17 и 18, соединенных с инвертирующим входом усилителя, входящего s состав сумматора 7. Вследствие этого после поступления 2" /2 импульсов на счетчики 19 и 20 при каждом цикле формирования импульсных напряжений тактовым генератором 12 напряжения на конденсаторах 43 и 46 запоминающих элементов 4 и 5 уменьшаются на величину К1 01 и К2.02 соответственно (см. фиг, З.ж.з), Формируются падающие ветви независимых ступенчатых напряжений и происходит заполнение счетчиков 19 и 20, При этом запоминающий элемент 6 используется как временный элемент оперативной памяти для запоминания сигналов„

40 работающий на два интегратора, что позволяет осуществить раздельное вычитание изменений двух независимых ступенчатых напряжений с тактовой частотой за интервал времени. После прохождения 2" импульсов на счетчики 19 и 20 напряжения на конденсаторах 43 и 46 уменьшаются до нуля. а счетчики 19 и 20 устанавливаются снова в первоначальное нулевое состояние (см. фиг, З,ж.з).

При последующем поступлении тактовых импульсов процессы повторяются аналогичным образом, в результате чего на выходах запоминающих элементов 4 и 5 формируются ступенчатые независимые напряжения. которые поступают на выходные шины 15 и 16(см. фиг, З,ж,з).

При работе схемы во втором режиме тактовый генератор 12 формирует импульсные напряжения на первом, втором, третьем, четвертом. пятом и шестом выходах (см. фиг. 4 а,б,а,г,д,е). При этом работа устройства аналогична работе схемы в первом режиме за исключением того, что ключи 28 и 30 через ключи 38 и 39 подключены к инвертирующим (шестому и восьмому) входам сумматора 7, следовательно, при формировании нарастающих ветвей напряжений при каждом такте, когда открываются ключи 1. 8, 48 и 28, из напряжения, которое переписывается на конденсатор 43, вычитается напряжение, равное КЗ U3, где

U3 — напряжение на выходе усилителя 44; К3 — коэффициент передачи сумматора 7 по шестому входу, а при каждом такте, когда замыкаются ключи 2, 9, 48 и 30, из напряжения, которое переписывается на конденсатор 46, вычитается напряжение, равное К4 04, где 04 — напряжение на выходе усилителя 47; К4 — коэффициент передачи сумматора 7 по восьмому входу.

Таким образом, величина приращения напряжения на конденсаторах 43 и 46 с каждым тактом, когда открываются ключи 28 и

30, уменьшается, а ступенчатое напряжение на выходах усилителей 44 и 47, а, следовательно, на выходных шинах 15 и 16 изменяется по линейному закону (см. фиг, 4и,к). При этом в момент появления логической единицы на прямом выходе счетчика 19 срабатывает одновибратор 26 и формирует на выходе импульс, поступающий на второй вход элемента 23 И. íà первом входе которого .в это время присутствует импульс с первого выхода генератора 12, обеспечивающий переключение счетчика 19 и который через элемент 23 И поступает на инвертирующий вход элемента 27 ЗАПРЕТ. запрещает его срабатывание и не пропускает управляющий импульс с пятого выхода генератора

13.2003220

5

15

12 на управляющий вход ключа 28, вследствие чего на момент переключения схемы для формирования падающей ветви ступенчатого напряжения ключ 28 не срабатывает, При появлении логической единицы на прямом выходе счетчика 20 срабатывает одновибратор 33 и формирует на выходе импульс, который поступает на первый вход элемента 32 И, на втором входе которого в это время присутствует управляющий импульс с третьего выхода генератора 12, обеспечивающий переключение счетчика

20. Этот импульс, пройдя элемент 32 И, поступает на инвертирующий вход элемента

29 ЗАПРЕТ и запрещает прохождение импульса с шестого выхода генератора 12 на управляющий вход ключа 30, вследствие чего на момент переключения схемы для формирования падающей ветви формируемого нап ряжения кл юч 30 не с рабаты вает.

Одновременно, указанный импульс с выхода с выхода элемента 32 И поступает на вход сброса триггера 31 и устанавливает его в нулевое состояние, вследствие чего на инверсном выходе триггера 31 появляется сигнал логической единицы, под действием которого замыкаются ключи 40 и 41, а ключи

38 и 39 размыкаются, вследствие чего выходы ключей 28 и 30 через ключи 40 и 41 подключаются к неинвертирующим входам (седьмому и девятому) сумматора 7, что обеспечивает формирование ступенчатого напряжения, изменяющегося по нелинейному закону при формировании падающей ветви выходного напряжения (см, фиг. 4,и,к).

Автоматическая установка схемы в исходное состояние после завершения первого полного формирования выходного напряжения осуществляется по моменту появления логической единицы на инверсном выходе счетчика 20. При этом срабатывает одновибратор 37 и формирует на выходе импульс, который поступает на второй вход элемента 34, И, на первом входе которого в этом момент времени присутствует импульс с третьего выхода генератора 12, обеспечивающий переключение счетчика 20. Пройдя элемент 34 И, указанный импульс через элемент 22 ИЛИ (аналогично установочному импульсу по шине 21) устанавливает триггер

31 в единичное состояние, что обеспечивает подготовку схемы к очередному циклу формирования выходного напряжения, Далее процессы повторяются аналогично описанному выше. При этом формируются два независимых ступенчатых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых формируются по нелинейному закону.

Технический эффект от использования предлагаемого технического решения выражается в расширении функциональных возможностей устройства. Это выражается в том, что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет не только формировать два независимых ступенчатых напряжения, нарастающих по линейному закону, но и обеспечивает формирование двух независимых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых формируются по линейному закону. а также формирование двух ступенчатых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых формируются по нелинейному закону.

Кроме того, сформированные ступенчатые напряжения отличаются высокой стабильностью, т.к. их параметры определяются суммарной нестабильностью коэффициентов передачи сумматора и согласующих усилителей запоминающих элементов. При использовании в схеме формирователя ступенчатого напряжения высокоточных резисторов легко достижима суммарная нестабильность коэффициентов передачи к концу срока хранения, не превышающая 1 .

При этом исключена временная нестабильность параметров схемы, обусловленная временной нестабильностью и значением емкости конденсаторов, что позволяет, более, чем на порядок, повысить временную стабильность параметров выходного сигнала формирователя. (56) Авторское свидетельство СССР

М 773919, кл, Н 03 К 4/02. 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1249694, кл. Н 03 К 4/02, 1985.

15 200

Формула изобретения

ФОРМИРОВАТЕЛЬ СТУПЕНЧАТОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первый, второй и третий выходные ключи„входы которых подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего запоминающих элементов, а выходы подключены к первому входу сумматора, второй и третий входы которого через соответственно первый и второй входные ключи подключены соответственно к первой и второй входным шинам устройства, выход сумматора подключен к входам первого, второго и третьего запоминающих элементов, тактовый генератор. первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с управляющим входом первого выходного ключа, второй выход - с первым входом второго элемента

ИЛИ и с управляющим входом первого запоминающего элемента. третий выход - с вторым входом nepsoro элемента ИЛИ и с управляющим входом второго выходного ключа, четвертый выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ и с управляющим входом второго запоминающего элемента, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющим входом третьего запоминающего- элемента, выход второго элемента

ИЛИ соединен с управляющим входом третьего выходного ключа, выходы первого и второго запоминающих элементов соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения одновременного формирования двух независимых ступенчатых напряжений, нарастающая и падающая ветви которых изменяются по нелинейному закону, в него введены первый и второй элементы ЗАПРЕТ, четвертый и пятый выходные ключи, первый, второй и третий одновибраторы, первый, второй и третий элементы И, первый - восьмой дополнительные ключи, третий элемент ИЛИ. триггер, первый и второй счетчики импульсов, шина установки исходного состояния и третий и четвертый входные ключи, входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, выходы - соответственно с четвертым и пятым входами сумматора. входы сброса первого и второго счетчиков импульсов соединены с шиной установки исходного состояния и с первым входом третьего элемента ИЛИ, счетный вход первого счетчика импульсов соединен с первым выходом тактового генератора, с первым входом первого эле3?20 16 мента И и через первый и второй дополнительные ключи - с управляющими входами соответственно первого и третьего входных ключей, инверсный выход первого счетчика импульсов соединен с

5 управляющим входом первого дополнительного ключа, прямой выход — с управляющим входом второго дополнительного ключа и через первый одновибратор - с вторым входом первого элемента И, вы10 ход которого соединен с инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом четвертого выходного ключа, прямой входс пятым выходом тактового генератора, шестой выход которого соединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом пятого выходного ключа, инверсный вход - с входом сброса триггера и с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго одновибраторэ, второй вход - с первым входом третьего элемента И и с третьим

25 выходом тактового генератора, который через третий и четвертый дополнительные ключи соединен с управляющими входами соответственно второго и четвертого входных ключей, а также соединен со счетным

З0 входом второго счетчика импульсов, прямой выход которого соединен с управляющим входом четвертого дополнительного ключа и с входом второго одновибраторэ, инверсный выход - с управляющим входом

35 третьего дополнительного ключа и через третий одновибратор - с вторым входом третьего элемента И, выход которого сое динен с вторым входом третьего элемента .ИЛИ, выход которого соединен с входом

40 запуска триггера, прямой выход которого соединен с управляющими входами пятого и шестого дополнительных ключей, инверсный выход - с управляющими входами седьмого и восьмою дополнительных клю45 чей, вход четвертого выходного ключа соединен с выходом первого запоминающего элемента, выход - с входами пятого и седьмого дополнительных ключей, выходы которых соединены соответственно с шестым и с седьмым входами сумматора, восьмой и девятый входы которого через соответственно шестой и восьмой дополнительные ключи соединены с выходом пятого выходного ключа. вход которого соединен. с выходом второго запоминающего элемента, при этом тактовый генератор выполнен с возможностью изменения порядка чередования выходных импульсов, 2003220

Редактор Н.Семенова

Заказ 3237

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

Ю

0 е

Составитель И.Стеценко

Техред M. Моргентал Корректор H.Øìàêoâà

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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