Генератор пилообразного напряжения

262I67

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21ат, 36/14

42rrr, 3/00

Заявлено 30.ill.1967 (№ 1145486/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26Л.1970. Бюллетень № 6

Дата опубликования описанстя 20.V,1970

МПК Н 03k

G 061

УДК 681.325(088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий лри Совете й3инистров

СССР

Автор изобретения

С. М. Персии

Заявитель

ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Основным элсментом линейных время-импульсных преобразователей, во многом определяющим их точность, является генератор пилообразного напряжения. Основными требованиями к генераторам пилообразного напряжения являются стабильность начального уровня — временная и при изменении напряжений питания и температуры; стабильность наклона пилообразного напряжения; линейность этого напряжения.

Известны генераторы пилообразного напряжения. Наиболее точными из них являются генераторы на базе усилителей с глубокой отрицательной обратной связью.

Основными недостатками таких генераторов являются большая сложность (особенно при высокой точности порядка 0,01 — 0,05%), трудность стабилизации начальпото уровня и наклона (особенно в схемах на транзисторах), недостаточная повторяемость схем из-за большого разброса усиления используемых усилителей, необходимость в достаточно стабилизированных источниках питания, сравнительно большое время возврата схемы в исходное состояние и восстановления схемы.

Предлагаемый генератор отличается от известных тем, что в нем для г овышения точности 1и упрощения схемы дополнительно установлен конденсатор, включенный между Входом одной интегрирующей КС-цепи и точкой соединения резистора н конденсатора другой интегрирующей RC-цепи, причем входы интегрирующих PC-цепей через диоды подключены к источнику питания.

5 На фиг. 1, 2 и 3 представлены схемы генераторов пилообразного напряжения.

Схемы содержат диодь1 I и ; резисторы 8 и

4 интегрирующих цепей; конденсаторы 5, б и 7 интегрирующих цепей; транзисторы 8 и 9 в

10 ключевом режиме; эквивалентное сопротивление 10 закрытого ключа; управляющий вход

11; развязывающее усгройсгво 12; U, — напряжение источника питания.

Все приведенные схемы работают аналогич15 но. В начальном положении все транзисторы открыты (напряжением со входа 11), и напряжение на конденсаторах 5 и 7 близко к нулю, а напряжение на конденсагоре б близко к U„.

При подаче на вход 11 запирающего напря20 жения транзисторы 8 и 9 запираются, и напряжение на конденсаторах 5, 7 нарастает. Напряжение, приложенное к RC-цепи, состоящей из резистора 4 и конденсатора 7, складывается из напряжения на конденсаторах 5 и б. Конденса25 тор б выбирается достаточно большим, и, следовательно, напряжение, прикладываемое к цепи, содержащей резистор 4 и конденсатор 7, возрастает. При этом диод 1 запирается. С физической точки зрения линеаризация выходно30 го напряжения на конденсаторе 7 объясняется

262167 тем, что этот конденсатор заряжается не от постоянного, а от возрастающего напряжения, складывающегося на конденсаторах 5 и 6.

Для развязывания первой интегрирующей цепочки (резистор 8 и конденсатор 5) от RCцепи (резистор 4 и конденсатор 7) может использоваться развязывающее устройсяBQ 12 (см. фиг. 2), а частности эмит(ерный повторитель.

Использование трех цнтегрпрующих цепей (см. фиг. 3) позволяет получить большую линейность пилообразного напряжения.

В таких генераторах наклон пилообразного напряжения (линейный член) определяется лишь тремя параметрами: задающим напряжением, резистором 4 и конденсатором 7. Влияние диода 1 весьма мало и легко может быть учтено.

Параметры второй (и третьей) RC-цепей и конденсатора б сказываются лишь на квадратичном и кубичном членах. При этом к их стабильности особо высоких требований не предья вляется.

Таким образом, предлагаемый генератор позволяет получигь высокую точность пилообразного напряжения, причем по всем основным характеристикам: стабильности начального уровня, стабильности наклона и нелинейности. Нестабильность начального уровня может составлять доли милливольта, может быть получена нелинейность порядка 0,01 и высокая стабильность наклона. Т. е. предлагаемые схе5 мы могут быть использованы для весьма точных (0,01 — 0,1%) и простых преобразователей, а также для функционального кодирования, т. е. для введения поправок на нелинейность в процессе измерения.

10 Как правило, подобные поправки (связанные, например, с нелинейностью датчика) невелики и могут быть описаны параболической зависимостью. В предлагаемых схемах эта задача решается без всякого усложнения схемы

15 путем лишь изменения ее настройки.

Предм ет изобретения

Генератор пилообразного напряжения, содержащий ключи, интегрирующие RC-цепи, 20 диоды и источник питания, опгггчиогцийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения схемы, в нем дополнительно установлен конденсатор, включенный между входом одной интегрирующей RC-цепи и точкой соединения ре25 зистора и конденсатора другой интегрирующей

RC-цепи, причем входы интегрирующих RCцепей через диоды подключены к источнику питания.

262167

4ЬГ.!

Фиг. 2

Составитель В. В. Плыплин

Редактор Л. Панус Техред T. П. Курилко Корректор Н. С. Сударенкова

Заказ 1268/13 Тираж 500 Подписное

Ц1!ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2