SU1327131A1

SU1327131A1 - Функциональный генератор

Info

Publication number: SU1327131A1
Application number: SU853957148A
Authority: SU
Inventors: Борис Иосифович Ланцман; Виктор Григорьевич Лесков; Анатолий Николаевич Рудаков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4152
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-07-30

Abstract

Изобретение относитс к электронным аналоговым устаройствам, пред- назначено дл выработки электрических сигналов заданных форм и может найти примене ние в системах автоматического управлени . Целью изобрете- ии вл етс расширение функциональных возможностей за счет реализации режимов затухающих/нарастающих колебаний заданной формы с устанавливаемым декрементом затухани . В функциональный генератор введены два блока выборки-хранени 9 и 10, блок 11 масштабировани , элемент И 6 и второй релейный гистерезисный элемент 14. Сущностью изобретени вл етс то, что изменение амплитуды колебаний, вырабатываемых функциональным генератором , осуществл етс путем изменени управл ющего сигнала на управ л ющих входах релейных гистерезисных элементов 3, 14 и на входе опорного сигнала функционального преобразовател , а выработка этого управл ющего сигнала производитс автоматически в . системе, содержащей блоки выборки- хранени и блок 11 масштабировани , в моменты перехода через ноль треугольного сигнала.. 2 ил. с (Л

Description

Изобретение относитс к электронным аналоговым устройствам, предназ- начено дл вьфаботки электрических сигналов заданных форм и может HafttH применение в системах автоматическог управлени и в контрольно-испытательной аппаратуре.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет ре- ализации режимов затухающих/нарастающих колебаний заданной формы с устанавливаемым декрементом затухани .

На фиг., 1 представлена блок-схема функционального генератора; на фиг,2 - временные диаграммы напр жений функционального генератора.

Функциональный генератор содержит блок 1 управлени частотой, интегратор 2, первый релейный гистерезис- ный элемент 3, функциональный преобразователь 4, компаратор 5, элемент И 6, вход 7 опорного напр жени генератора , переключатель 8, первый 9 и второй 10 блоки выборки-хранени , блок 11 масштабировани , вход 12 задани величины декремента затухани / нарастани выходных сигналов генератора , инвертор 13, второй релейный гистерезисный элемент 14.

. Особенностью элемента И 6 вл етс по вление на его выходе сигнала как при совпадении положительных, та и при совпадении отрицательных сигналов на его входах, что легко реализуетс при использовании как неинвертирующего , так и инвертирующего входов операционного усилител .

Компаратор 5 должен инвертировать сигнал, а также мен ть знак выходного сигнала при изменении знака входного сигнала.

Функциональный преобразователь 4 должен обеспечить получение на своем выходе сигнала заданной формы независимо от масштаба входного сигнала или при изменении опорного сиг- нала в соответствии с изменением масштаба входного сигнала.

Функциональный генератор работает следукмцим образом.

1) Переключатель 8 установлен в положение, соедин ющее вход 7 опорного напр жени с сигнальным входом первого блока 9 выборки-хранени . В этом случае реализуетс режим незатухающих колебаний.

На выходе первого блока 9 выборки-хранени и на выходе инвертора 13

5

0

5

0

5

0

5

0

а следовательно, на обоих входах задани пороговых значений обоих релейных гистерезисных элементов 3 и 14 напр жени посто нны и равны по величине опорному сигналу.

Поэтому величина выходного сигнала первого релейного гистерезисного элемента 3 посто нна и равна величине опорного сигнала, а знак измен етс при достижении выходным напр жением интегратора 2 величины, равной выходному напр жению первого релейного гистерезисного §лемента 3, под действием которого мен етс выходное напр жение интегратора 2. Таким образом , реализуетс режим периодических колебаний. Колебани треугольной формы с выхода интегратора 2 преобразуютс функциональным преобразователем 4 в колебани заданной формы (например, синосоидальные), а компаратором 5 - в колебани пр моугольной формы с амплитудой, ограниченной вторым релейным гистерезисным элементом 14.

Амплитуда колебаний на всех выходах функционального генератора посто нна и равна по величине опорному сигналу. Импульсы с выхода элемента И 6 перевод т поочередно блоки выборки-хранени 9 и 10 из режима слежени в режим хранени . Когда первый блок выборки-хранени 9 работает в режиме слежени и в него записываетс сигнал источника опорного сигнала, второй блок выборки-хранени 10. работает в режиме хранени и сохран ет предьщущее значение сигнала, которое быпо на выходе первого блока выборки-хранени 9 в предьщущем цикле переключени . Так как в режиме незатухающих колебаний величина сигнала, поступающего на сигнальный вход первого блока выборки-хранени 9, посто нна и равна U то и на его выходе и на выходе второго блока выборки-хранени 10 величина сигнала посто нна и равна , , на выходе блока 11 масштабировани величина сигнала также посто нна и равна и„ К Upn ,

где К, 1 (коэффи5

1-(

циент передачи блока.11 масштабировани ) .

2) Переключатель 8 переводитс в положение, соедин ющее выход блока 11 масштабировани с сигнальным входом первого блока выборки-хранени 9.

313

В этом случае реализуетс режим затухани (нарастающих) колебаний.

Работа схемы аналогична описанному , за исключением того, что в качестве опорного сигнала служит уже не посто нный сигнал источника опорного сигнала, а уменьшающийс (увеличивающийс ) ступен ми сигнал с выхода блока 11 масштабировани .

Рассмотрим режим затухающих колебаний . В этом случае по входу 12 задани величины декремента затухани / нарастани выходных сигналов генератора устанавливаетс коэффициент пе- редачи (К 1).

Пусть переключатель 8 переводитс из режима незатухающих колебаний в режим затухающих колебаний в момент

времени t

h

Как видно из диаграммы U(t), на выходе элемента И 6 сигнал отсутствует . Следовательно, первый блок выборки-хранени 9 работает в этот момент в режиме хранени и на его выходе сигнал Uj Ujf, .

Второй блок выборки-хранени 10 работает в режиме слежени и сигнал на его выходе равен U, , т.е. U|Q Uj Upp . Сигнал на выходе блока 11 мае штабировани Ц К„-и Uj . Затухание колебаний начинаетс в схеме с момента tj, в который треугольный сигнал на выходе интегратора 2 переходит через ноль. Первый блок выбор- ки-хранени 9 переходит в режим слежени и на его выходе по вл етс сигнал Uj и К,, Uon .

Второй блок выборки-хранени 10 переходит в режим хранени и на его выходе остаетс сигнал

В момент времени tj , когда треугольное напр жение на выходе интегратора 2 достигает величины, равной выходному напр жению первого релей- ного гистерезисного элемента 3, сигнал на выходе элемента И 6 равен нулю.

Первый блок выборки-хранени 9 переходит в режим хранени и на его вы- ходе остаетс напр жение Uj, а второй блок выборки-хранени 10 переходит в режим слежени и на его выходе по вл етс напр жение U Следующее переключение режимов работы обоих блоков выборки-хранени 9 и 10 происходит в момент t , когда выходное напр жение интегратора переходит через ноль. При этом на выхо

1 . .4 да первого блока выборки-хранени 9 по вл етс напр жение U К, U

Далее цикл переключений режимов работы блоков выборки-хранени повтор етс . При этом напр жение U, на выходе первого блока выборки-хранени мен етс ступен ми в моменты перехода через ноль выходного напр жени Uj,j интегратора 2, остава сь посто нным в течение полупериода изменени этого напр жени .

Величина напр жени Uj во врем п-го полупериода, счита от момента tj н ачала режима затухани , равна

u; ,,

(1)

5

о ,

о

g

Q g

, Напр жение Uj непосредственно и 0 через инвертор 13 поступает на вторые входы задани пороговых значений обоих репейных гистерезисных элементов , а также на вход задани начального значени функционального преобразовател 4. В результате напр жени на первом 11, , третьем и четвертом V выходах функционального генератора представл ют собой за- тухакхцие треугольные, синусоидальные (или другой заданной формы) и пр моугольные колебани соответственно, амплитуда которых в каждый полупериод определ етс формулой (1).

Если обозначить декремент затухани D - отношение амплитуд двух соседних полупериодов одного знака, то D К и величина его может быть установлена изменением К, при изменении управл ющего сигнала.

При К 1 колебани будут нарастающими . В предлагаемой схеме функционального генератора легко может быть реализован режим затухающе-нарастающих колебаний с автоматическим многократным переключением режима.при достижении напр жением Uj желаемых максимальной и минимальной величин. При этом необходимо автоматически переключить величину К от к К,1 и обратно. Напр жение Uj, на втором выходе функционального генератора также затухает, но форма его не пр моугольна , как в режиме незатухающих колебаний.

Таким образом, функциональные воз- можности функционального генератора расщирены путем реализации режимов затухаюЕЦИх колебаний заданной формы с

с устанавливаемым декрементом затухани .

Claims

Формула изобретени

5

Функциональный генератор, содержащий соединенные последовательно блок управлени частотой, интегратор и первый релейный гистерезисный элемент , выход которого вл етс выходом О пр моугольного напр жени генератора и подключен к входу блока управлени частотЬй, выход интегратора вл етс выходом треугольного напр жени генератора и подключен к входу 5 функционального преобразовател , выход которого вл етс выходом функционально измен ющегос напр жени генератора, инвертор и переключатель,

выходом компаратора и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к дополнительному выходу первого релейного гистерезисного элемента , выход элемента И соединен с управл ющими входами первого и второго блоков выборки-хранени , выход , блока масштабировани соединен с вторым входом переключател , подключенного выходом к информационному входу первого блока выборки-хранени , подключенного выходом к первым входам задани пороговых значений первого и второго релейных гистерезисных элементов , входу задани начального значени функционального преобразовател и входу инвертора, соединенного выходом с вторыми входами задани пороговых значений первого и второго.

первый вход которого подключен к вхо- 20 релейных гистереэисных элементов, выду опорного напр жени генератора, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет реализации режимов затухающих/нарастающих колебаний заданной формы с устанавливаемым декрементом затухани , в него введены два последовательно соединенных блока выборки-хранени , блок масштабировани , компаратор, элемент И и вто- рой релейный гистерезисный элемент, срединенный информационным входом с

выходом компаратора и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к дополнительному выходу первого релейного гистерезисного элемента , выход элемента И соединен с управл ющими входами первого и второго блоков выборки-хранени , выход , блока масштабировани соединен с вторым входом переключател , подключенного выходом к информационному входу первого блока выборки-хранени , подключенного выходом к первым входам задани пороговых значений первого и второго релейных гистерезисных элементов , входу задани начального значени функционального преобразовател и входу инвертора, соединенного выходом с вторыми входами задани пороговых значений первого и второго.

ход второго блока выборки-хранени соединен с информационным входом блока масштабировани , вход управлени коэффициентом передачи которого соединен с входом задани величины декремента затухани /нарастани выходных сигналов генератора, выход втог рого релейного гистерезисного элемента соединен с дополнительным выходом пр моугольного напр жени генератора, выход интегратора подключен к входу компаратора.

9blXj

1д/ДГ;

бЫХу

(JbblXlt

II

1 I nIII

I I t i ItiI I I I

I I I 1 I1II I I I

I I I I I M I I I III

innnnann

i I

II

n

I I

i I I

Составитель Н. Зайцев Редактор М. Бандура Техред в.Кадар

Заказ 3393/47 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.. Ужгород, ул. Проектна , 4

фиг. 2

Корректор С. .Черни