Формирователь ступенчатого напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах радиоэлектронной аппаратуры и автоматики для создания формирующих генераторов специальной формы. Формирователь ступенчатого напряжения содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, резистивную матрицу 3 из n весовых резисторов 4.1, ..., 4.n, резистор 5 обратной связи, операционный усилитель 6, переменный резистор 7, разнополярные источники 8 и 9 постоянного напряжения, резистор 10, двухканальный аналоговый ключ 11 с входом управления и двухпозиционные ключи 12.1, ..., 12.n. Изобретение позволяет создавать универсальные формирователи ступенчатого напряжения положительной и отрицательной полярности и этим расширить сферу его применения. Оно легко реализуется в микроэлектронном исполнении. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах радиоэлектронной аппаратуры и автоматики.

Известен формирователь ступенчатого напряжения, содержащий генератор импульсов, подключенный к входу n-разрядного счетчика, выходы которого через инверторы подключены к соответствующим выводам резистивной матрицы из n весовых резисторов, другие выводы которых объединены одновременно к инверсному входу, и через резистор обратной связи к выходу операционного усилителя, переменный резистор, включенный между источником питания и общей шиной, подвижная часть которого через резистор подключена к прямому входу операционного усилителя, выход которого является выходом формирователя.

Недостатком известного устройства является то, что оно формирует периодический сигнал ступенчатого вида только одной полярности и не позволяет генерировать одновременно ступенчатые сигналы различных полярностей, что ограничивает функциональные возможности, соответственно сужая область его использования.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем формирования периодического сигнала ступенчатого вида различных полярностей.

Указанная задача решается тем, что в формирователь ступенчатого напряжения, содержащий генератор импульсов, подключенный к C-входу счетчика, резистивную матрицу из n весовых резисторов, первые выводы которых объединены и подключены одновременно к инверсному входу и через резистор обратной связи к выходу операционного усилителя, два разнополярных источника постоянного напряжения, переменный резистор, подключенный первым выводом к выводу источника постоянного напряжения одной полярности, а подвижной частью через резистор к прямому входу операционного усилителя, причем выход операционного усилителя является выходом формирователя, согласно изобретению в него введены двухканальный аналоговый ключ с входом управления, у которого контакт первого канала выполнен размыкающим, а контакт второго замыкающим, n двухпозиционных ключей, а счетчик импульсов выполнен (n + 1)-разрядным, (n + 1)-й выход которого подключен к входу управления двухканального аналогового ключа, у которого входы подключены к выводам разнополярных источников постоянного напряжения, а выходы объеденены и подключены к первым выводам n двухпозиционных ключей, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов, вторые выводы соединены с общей шиной, а общие выводы с вторыми выводами соответствующих n весовых резисторов резистивной матрицы, второй вывод переменного резистора подключен к выводу источника постоянного напряжения другой полярности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема формирователя ступенчатого напряжения; на фиг. 2 временная диаграмма его работы.

Формирователь ступенчатого напряжения содержит генератор 1 импульсов, подключений к C-выходу (n + 1)-разрядного счетчика 2, резистивную матрицу 3, состоящую из n весовых резисторов 4.1, 4.n, первые выводы которых объединены и подключены одновременно к инверсному входу и через резистор 5 обратной связи к выходу операционного усилителя 6, переменный резистор 7, подключенный выводами 8 и 9 разнополярных источников постоянного напряжения разных полярностей (на фиг. 1 не показаны), а подвижной частью к прямому входу операционного усилителя 6 через резистор 10. Одновременно в формирователь входят двухканальный аналоговый ключ 11 с входом управления, подключенным к (n + 1)-выходу счетчика 2, у которого контакт первого канала размыкающий, а контакт второго канал замыкающий, выводы 8 и 9 разнополярных источников постоянного напряжения соединены с входами ключа 11, выходы которого объединены и подключены к первым выводам n двухпозиционных ключей 12.1, 12.n, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам счетчика 2, вторые выводы к общей шине, а общие выводы к соответствующим вторым выводам n весовых резисторов 4.1, 4.n.

Формирователь ступенчатого напряжения работает следующим образом. Генератор 1 формирует импульсы, которые поступают на счетчик 2. Последний управляет работой двухканального аналогового ключа 11 и двухпозиционных ключей 12.1, 12.n.

Пусть на выходе старшего разряда счетчика 2 ((n + 1)-триггера) присутствует сигнал с нулевым уровнем, который подает на двухканальный ключ 11, устанавливая его в состояние при котором контакт первого канала замкнут, а контакт второго разомкнут. В этом случае идет формирование ступенчатого сигнала положительной полярности в интервале времени, начиная с момента времени t1 до момента времени t2 (см. фиг.2). На выходах с 1 до n счетчика 2 формируется кодовый сигнал двоичного числа, который резистивная матрица 3 преобразует в соответствующий аналоговый сигнал. В результате на выходе операционного усилителя 6 образуется периодический сигнал ступенчатого вида. Число градаций сигнала равно два в степени n.

После прохождения ступенчатого сигнала положительной полярности старший триггер счетчика 2 переключается и на его выходе появляется управляющий сигнал с единичным уровнем, который устанавливает двухканальный ключ 11 в состоянии, при котором контакт первого канала размыкается, а контакт второго - замыкается. С момента времени t2 до момента времени t3 происходит формирование ступенчатого сигнала отрицательной полярности. На этом заканчивается цикл образования периодического сигнала ступенчатого вида обоих полярностей. Затем этот процесс повторяется.

Переменным резистором 7 можно перемещать ступенчатый сигнал относительно постоянной составляющей как в сторону положительных, так и отрицательных напряжений.

Использование изобретения позволяет создавать универсальные формирователи ступенчатого напряжения, а введенные в схему элементы легко реализуются в микроэлектронном исполнении.

Формула изобретения

Формирователь ступенчатого напряжения, содержащий генератор импульсов, подключенный к С-входу счетчика импульсов, резистивную матрицу из n весовых резисторов, первые выводы которых объединены и подключены к инверсному входу и через резистор обратной связи к выходу операционного усилителя, два разнополярных источника постоянного напряжения, переменный резистор, подключенный первым выводом к выводу источника постоянного напряжения одной полярности, а подвижным выводом через резистор к прямому входу операционного усилителя, причем выход операционного усилителя является выходом формирователя, отличающийся тем, что он снабжен двухканальным аналоговым ключом с входом управления, у которого контакт первого канала выполнен размыкающим, а контакт второго выполнен замыкающим, n двухпозиционными ключами, а счетчик импульсов выполнен (n + 1)-разрядным, (n + 1)-й выход которого подключен к входу управления двухканального аналогового ключа, у которого входы каналов подключены к выводам разнополярных источников постоянного напряжения, а выходы объединены и подключены к первым выводам n двухпозиционных ключей, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов, вторые выводы соединены с общей шиной, а общие выводы с вторыми выводами соответствующих n весовых резисторов резистивной матрицы, второй вывод переменного резистора подключен к выводу источника постоянного напряжения другой полярности.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных устройствах, синтезаторах речевых сигналов ЭВМ, графопостроителях, в кардиологии

Изобретение относится к импульсной технике и применимо для создания устройств управления доменнопродвигающими структурами в элементах вычислительной техники и в магнитооптических устройствах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительной, исследовательской аппаратуре Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делители 2,3

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например , в импульсных радиопередающих устройствах Цель изобретения -стабилизация тока нагрузки

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике , автоматике и измерительной технике

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано , например, в статических преобразователях с ВММ-регулированием

Изобретение относится к способу регулирования положения точки смены направления пряжи во время намотки упомянутой пряжи на цилиндрический несущий элемент и к соответствующему устройству, пригодному для реализации такого способа

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора ступенчатого линейно изменяющегося напряжения (ГСЛИН) или генератора импульсов сложной формы с линейно изменяющимися участками

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для питания градиентных катушек томографа на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) со сверхпроводящим соленоидом

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, для питания градиентных катушек томографа на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) со сверхпроводящим соленоидом

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных устройствах, синтезаторах речевых сигналов ЭВМ, графопостроителях, в кардиологии

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации с магнитным отклонением электронного луча

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в формирователях развертки при фазовом управлении и для временных задержек

Изобретение относится к импульсной технике и применимо для создания устройств управления доменнопродвигающими структурами в элементах вычислительной техники и в магнитооптических устройствах

Изобретение относится к электронной технике

Изобретение относится к области электрорадиотехники для получения последовательности программно-заданных по амплитуде импульсов в измерительной, испытательной, технологической и другой промышленной аппаратуре
Наверх