Генератор импульсов точной и линейноизменяющейся амплитуды

 

Вст.с о ест н ея ч те

oui ex

О и Атаке

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеаоз Соеетскмк

Сеа4иалистмчесхми

Республик

< 684728

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (е1) Дополмнтельмое к авт. семд-еу— (22) Заявлено 100177(21) 2439305/18-21 с лрнсоедммеммем заяекм Нов (23) Прнорнтет

Опублмкоаамо 050979. Бюллетень МоЗЗ

Дата опубликования опмсаммя 050979 (5!)М. Кл.

Н 03 К 4/90

Государстааннма аоматат

СССР оо демам азобретенма и открытка (53) УДК 621.374. . 3 (088.8) (72) Автор изобретения

M.E.Ãëóøèîâñêèé (71) Заявитель (54 ) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОЧНОН

И ЛИНЕИНОИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ АМПЛИТУДЫ

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен генератор импульсов с линейноизменяющейся амплитудой, состоящий из последовательно соединенных генератора импульсов, счетчика импульсов, делителя частоты импульсов, одновибратора и модулятора, преобразующего постоянное напряжение в импульсные сигналы.

В этом генераторе может быть использован генератор линейнонарастающего напряжения, содержащий пусковой элемент, блок установки числа, регистр числа и второй счетчик с блоком управления (11, Основным недостатком генератора импульсов линейноменяющейся амплитуды является значительная величина дифференциальной нелинейности, что не позволяет повысить точность измерений, а также большая основная погрешнос ть.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является генератор, содержащий пусковой элемент, выходы которого соединены со входом блока установки числа и первым входом блока управления, регистр числа, первый вход которого соединен с выходом блока установки числа, второй его вход соединен через делитель с выходом счетчика импульсов, одним входом ключа и входом делителя частоты, первый выход регистра числа соединен со вторьм входом блока управления, а выход ключа подключен ко входу второго счетчика импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен со вторымн входами упомянутых счетчиков, одновибратор, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а один выход соединен с первым входом модулятора (2).

15 Недостатком данного генератора является недостаточная стабильность амплитуды и дифференциальной линейности выходных сигналов.

Цель изобретения — повышение ста20 бильности амплитуды и дифференциальной линейности выходных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор, содержащий пусковой элемент, выходы которого соединены со входом блока установки числа и первым входом блока управления, регистр числа, первый вход которого соединен с выходом блока установки числа, второй его вход

30 соединен через дели ель с выходом

68 47 78 первого счетчика импульсов, одним входом ключа и входом делителя частоты, первый выход регистра числа соединен со вторым входом блока управления, а выход ключа подключен ко входу второго счетчика импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен со вторьичи входами упомянутых сче тчикон импульсов, однонибратор, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а один выход соединен с первым входом модулятора, и сумматор, введены триггер, дополнительный ключ, три интегрирующих фильтра, блок введения попра" вок, логический элемент ИЛИ и два транзисторных ключа, при этом триггер, дополнительный ключ и интегрирующие фильтры включены последовательно между выходом второго счетчика импульсов и вторым нходом модулятора, второй вход триггера соединен с выходом перного счетчика импульсоэ,ныход блока введения поправок соединен с одним входом сумматора

> выход которого соединен со вторым входом ключа, а второй вход — с выходом регистра числа, причем входы блока введения поправок соединены с первым и вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен ко входу одного транзисторного ключа и одному входу логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом блока управления, а выход логического элемента ИЛИ соединен со входом второго транзисторного ключа и BTopblM входом однонибратора, причем упомянутые первый и второй транзисторные ключи включены параллельно соответственно третьему и второму интегрирующим фильтрам.

Кроме того, к выходу сумматора подключен блок индикации, а к выходу логического элемента HJIH подключен индикатор переходного режима.

Структурная электрическая схема описываемого генератора приведена на чертеже.

Генератор содержит пусконой элемент 1, блок установки числа 2, регистр числа 3, сумматор 4, ключ

5, счетчик импульсов 6, триггер 7, второй ключ 8, интегрирующие фильтры 9,10,11, модулятор 12, блок управления 13, блок введения поправок 14, транзисторные ключи 15,16, логический элемент ИЛИ 17, одновибратор 18, генератор импульсов 19, счетчик импульсов 20, делитель 21, делитель частоты 22, блок индикации

23 и индикатор переходного процесса

24. Выходной сигнал снимается с выхода 25.

Принцип работы генератора заключается в следующем.

П; и ра г оте в р - жиме гепег>атг>1>а то гнг>й амп титулы в б>п>к vòàíоэки числа 2 зада етс я число, с<»>l ветстнующее амп»и уле выходного имнупьса.

По команде это ч»спо устанавливается в регистр числа 3 и далее через сумматор 4 (при поправке равНс>А нулю) и ключ 5 записывается в счетчик 6. Иа вход счетчиков Ь и 20 с генератора 19, стабилизированного кварцем, непрерывно поступан>т импульсы. В момент переполнения опорного счетчика 20 (т.е. когда он устанавливается в ноль) в счетчик

6 записывается число и поэтому на выходе тригг ра 7 формируется временной интернал, по длительности пропорциональный числу. В те >ение этого временного интервала ключ 8 соединяет вход первого фильтра 9 с источником напряжения (на чертеже не показан). При периодическом повторении этого процесса на выходе фильтра 11 выделяется постоянная составляющая напряжения, пропорциональная устанонленному числу °

Одновременно импульсы перегголнения опорного счетчика 20 пересчитываются делителем частоты импульсов 22 и запускают одновибратор 18, который при помощи модулптора 12 формирует на выходе устройства 25 импульсы с амплитудой, пропорциональной установленному коду.

Для i.ого, чтобы полностью сгладить пульсации, постоянная времени всех фильтров составляет более десяти секунд. Чтобы уменьшить это время сигнал с пускового элемента

1 одновременно поступает на блок управления 13, сигналы с которого замыкают транзисторные ключи 15 и

16, что соответственно резко уменьшает постоянные времени фильтрон 10, 11. В результате этой операции время установления напряжения на выходе уменьшается более чем на порядок.

При замыкании ключей 15 16 пульсации на нходе модулятора 12 значительно увеличиваются и поэтому сигнал с выхода логического элемента ИЛИ

17 блокирует одновибратор 18 и включает индикатор переходного процесса

24 . Блок введения поправок 1 4 и делитель 21 в этом режиме не работают.

При работе в режиме генерации импульсов линейноизменяющейся амплитуды необходимо производить принудительную установку не только начального уровня модулируемого напряжения, но и начальных условий. Пуск этого режима производится пусковым элементом 1, но блок управления 13 устанавливает начальные условия н трех фазах. В первой фазе (также как и при генерации постоянной амплитуды) замыкаются оба транзисторных ключа 15 и 16 и устанавливается исходное напряжение на третьем фильтйй 4728

l5

25

55 ре 11, Во второй Фазе через логический элемент ИЛИ 1 эамыкаеч=я только транзисторный ключ 16, через блок введения поправг к 1 4 и cóììàòoð 4 в счетчик 6 вводится поправка, равная падению напряжения на фильтре 11 при формировании линейнонарастающего напряжения, и устанавливается напряжение на фильтре 10.

Наконец, в третьей фазе,которая длится в течение всего времени нарастания напряжения, транзисторные ключи l5 и 16 выключаются и задается попранка, равная падению

;напряжения на обоих фильтрах 10,11.

Постоянная времени фильтра 9 значительно меньше постоянных времени фильтров l0 и 11, так же как и при замкнутых транзисторных клюах 15,16.

Для генерирования нарастающего напряжения импульсы переполнения счетчика 20 через делитель 21 поступают на счетный вход регистра числа 3 что приводит к плавному увеличению числа в счетчике 6. Наклон нарастающего напряжения определяется коэффициентом пересчета делителя 21, После переполнения регистра числа

3 сигнал переполнения поступает в блок управления 13, который производит снова установку начальных условий и пуск нарастающего напряжения, поддержиная генератор в циклическом режиме.

Генератор импульсов позволяет задавать амплитуду импульса и скорость нарастания напряжения с высокой точностью. При этом не только улучшаются параметры генератора дифференциальная нелинейность и стабильность, но и появляется воз— можность проведения абсолютных измерений. Например, за один проход линейнонарастающего напряжения мож— но измерить ширину окна дифференциального дискриминатора по абсолютной величине, пересчетом числа импульсов на его выходе.

Формула и зоб ре тен и я

1. Генератор импульсов точной и линейноизменяющейся амплитуды,содержащий пусковой элемент, выходы которого соединены со входом блока установки числа и первым входом блока управления, регистр числа, первый вход

"дорого соединен с выходом блока усг.: овки числа, второй вход соединен через делител. с выходом первого счетчика импульсов, одним

30 5

50 нходом ключа и входом делителя частоты, пе рн ый вых од ре гис тра числа соединен со вторым входом блока управления, а выход к.люча подключен ко входу н торого c÷eò÷èêà импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен со вторыми входами упомянутых счетчиков импульсов, однонибра:ор, вход кото— рого соединен с выходом делителя частоты, а один выход соединен с первым входом модулятора, и сумматор, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды и дифференциальной линейности выходных сигналов, в него введены триггер, дополнительный ключ, три интегрирующих фильтра, блок введения попранок,. логический элемент ИЛИ и два транзисторных ключа, при этом триггер, дополнительный ключ и интегрирующие фильтры включены последовательно между выходом второго счетчика импульсов и вторым входом модулятора, второй вход триггера соединен . с выходом первого счетчика импульсов, выход блока нведения попранок соединен с одним входом сумматора, выход которого соединен со вторым входом ключа, а второй вход с выходом регистра числа, причем входи блока введения поправок ooe— динены с первым и вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен ко входу одного тран— зисторного ключа и одному входу логического элемента ИЛИ, второй вход

KoTopoI о соединен со вторым выход >м блока управления, а выход логическогс элемента ИЛИ соединен со входом второго транзисторного ключа и вторым входом одновибратора, причем упомянутые первый и второй транзисторные ключи включены параллельно соответственно третьему и второму интегрирующим фильтрам, 2. Генератор импульсов по n ..1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью оперативногo контроля режима работы, к выходу сумматора подключен блок индикации, а к выходу логического элемента ИЛИ подключен и ндик атор переходного режима .

Ис точн ик и информации, прин я тые во внимание при экспертчзе

1. Pulse generator mode f ;;.— 3.

Техническое описание Фирмы США, l 976.

2. Патент Великобритании

91 389723 кл Н 3 Т 1 7 ° 04 ° 74 °

664728

° i ° Е », ° « ю

Составитель В»Егорова

Редактор Д,Иепуришвили Техред 3.Фанта Корректор Е. Папп

Закаэ 5305/53 Тирам 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.умгород, ул. Проектная, 4