Генератор инфранизких частот

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 748867 (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 21. 11.77 (2I ) 254 7993/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 15.07.80. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 18.07,80 (51) Ч. Кл.

H 03 К 13/20

Гваударствеииый комитет

СССР

IIo делам изобретений и вткрытий (53) УДК621,374 (088. 8) (72) Автор изобретения

И. В. Дзержинский (7I) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКИХ ЧАС FOT,) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерирования инфраниэких частот.

Известен генератор синусоидальных колебаний инфранизкой частоты, содержащий

5 квараевый генератор, делители частоты с переменным и постоянным коеффидиентами деления, двухканальный преобразователь код-аналог и схему управления из двух вентилей, инвертора, схемы И 1И и трит гера, в котором осуществляется формирование аппроксимирующего синусоидальное колебание ступенчатого напряжении посла довательно для первого, второго и т. д. четвертей периода выходного напряжения(фт

Недостаткам такого генератора является значительный аппаратурный объем для получения напряжения с малым коеффидиентом нелинейных искажений и невозможность плавного изменения частоты в диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является генера2

° ° тор инфраниэких частот, содержащий заакипий генератор, кольцевой счетчик из

)т ячеек, соединенный по тактовому входу с задающим генератором, две группы делителей напряжения, каждая из которых содержит h делителей напряжения, образуемых последовательно соединенными резисторами верхнего и нижнего плечей, прячем резисторы нижних плеч через диоды соединены с соответствующим вы ходам кольдевого счетчика, средние точки делителей в каждой группе соединены меж» ду собой, а верхние плечи каждой группы делителей содержат по одному резистору, фильтр .низкой частоты и выходной усилитель 12).

Недостатками данного генератора являются значительные нелинейные искажения при малом значении n .

Бель изобретения - уменьшение кое фидиента нелинейных искажений.

Поставленная пель достигается .за счет того, что генератор инфраниэких частот, содержащий задаюший генератор, кольпв3 74886 вой счетчик из о ячеек, соединенный по тактовому входу с эадающи> генератором, две группы делителей напряжения, каждая из которых содержит и делителей напряжения, образуемых последовательно соединенными резисторами верхнего и нижне- го плечей, причем резисторы нижних плечей через диоды соединены с соответст вующим выходом кольцевого счетчика, средние точки делителей в каждой группе 1О соединены между собой, а верхние плечи каждой группы делителей содержат по одному резистору, фильтр низкой частоты и выходной усилитель, снабжен первым и Вторым триггерОМ сумматорОм четвер- 15 тей периода, первым и вторым аналого выми электронными ключами, сумматором половин периода и аттенюатором, причем первый триггер по счетному входу соединен с последней. ступенью кольцевого счетчика, а его выходы соединены с резисторами верхних плеч обеих групп делителей напряжения, два входа сумматора четвертей периода соединены, соответсч венно, со средними точками делителей 25 напряжения обеих групп, а выход соединен с первым аналоговым электронным ключом и через инвертор со вторым аналоговым электронным- ключсм, выходы аналоговых электронньпс ключей соединены с Зр соответствующими входами суммами ра половин периода, выход которого черео аттенюатор и фильтр низкой частоты соединен с выходным усилителем, при этом первый и второй аналоговые электронные 35 ключи rro управляющему входу соединены, соответственно, с первым и вторым выходами второго триггера, соединенного по счетному входу с прямым выходом первого триггера, а входы сброса обоих 4О триггеров и кольцевого счетчика через кнопку соединены с шиной сброса.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 — временная диаграмма работы 45 ус тройства.

Устройство содержит плавно перестраиваемый по частоте задающий импульсный генератор 1, соединенный с кольцевым счетчиком 2 из г1 насьпценных триггеров, 5О две группы 3 и 4.делителей напряжения каждая иэ которых содержит И делителей напряжения, образуемых последовательно соединенными резисторами верхнего и нижнего плечей 3" и 3 ... 3" и, соотг у5 ветственно, 4" и 4" ...4 . причем ре зисторы нижних плечей 31...3 " и 4 ...4 через диоды 5 ...5" и, соответственно

1 h

6 ...6 соединены с соответствующим вы-. ходом 2 ...2" кольцевого счетчика 2, средние точки делителей соединены между собой & верхние плечи каждой руппы делителей содержат по одному резистору

ht1 hФ1

3 и 4, первый триггер 7, соединенный по счетному входу с последним выходом 2 кольцевого счетчика 2, с 1 прямым и инверсным выходами которого соединены, соответственно, резисторы

a+1 h+1

3 и 4 .верхних плеч делителей, второй триггер 8, соединенный по счетному входу с прямым выходом триггера 7, сумматор 9 четвертей периода, входы которого соединены со средними точками групп 3, 4 делителей напряжения а выход соединен с инвертором 10 и первым аналоговым ключом 11, второй аналоговый ключ 12, соединенный с выходом инвертора 10, сумматор 13 половин периода, входИ которого соединены с выходами пер вого 11 и второго 12 аналоговых элект ронных ключей, аттенюатор 14, соединенный с ВыхОдОм c Btop& 1 3 полОВин периода, пассивный трехзвенный низкочастотный финьтр 15, соединенный с аттенюатором 14, и выходной усилитель 16, соединенный с фильтром 15.

Устройство работает следующим образом 4

На вход кольцевого счетчика 2 поступают импульсы от задающего генератора 1 (фиг, 2, а). В кольцевом счетчике 2 в любой момент времени открыта одна из ячеек счетчика. Это означает, что на одном из выходов 2 ...2 счетчика 2 имеется потенциай, близкий к нулю, а все остальные имеют потенциал, близкий к напряжению питания..

Перед началом работы устройство нажатием кнопки 1 7 Сброс устанавливаеч ся в исходное состояние. При этом выход

2 имеет нулевой потенциал и работает делитель, образованный резисторами 3 и 3 1 . Первый же после отпускания

0 11 кнопки Сброс импульс от задающего генератора 1 закрывает выход 2" и от крь)вает следующий. Дойдя до выхода

2, процесс автоматически повторяется.

11

При поочередном подключении нижних плеч резисторов 31...3" для каждого тактового импульса последовательно обраэуются делители напряжения, составленные иэ резисторов 31 и 3" 1,..., 3 и 3 . При этом напряжение на группу

ht1

3 делителей поступает с прямого выхода триггера 7 (фиг. 2, б). В следующий период работы кольцевого счетчика 2 последовательно образуются делители напряжения из резисторов 4 и 4"" ...,4"

5 74 88, и 4 . Питание этих делителей осущест вляется с инверсного выхода триггера 7.

При этом на группу делителей 3 питающее напряжение не поступает.

Резисторы 3" ...3"" и 4 ...4 подобраны таким образом, что на средних точках групп 3 и 4 делителей при поочередном переключении делителей получается ступенчатое напряжение, coom ветствукхпее изменению аргумента сину- i p соидальной функции. от Оо до 90о (фиг. 2, в) и от 90 до 180 (фиг. 2, г).

Ступенч атое напряжение поступает на вход сумматора 9 четвертей периода, 15 на выходе которого в результате имеется периодически повторяющееся ступенчатое напряжение, соответствующее изменению аргумента генерируемой функции от Оо до 180о (фиг. 2, д). На выходе инвертора 2p

10, работающего от сумматора 9 четвертей периода, имеется сигнал, соответст» вующий изменению аргумента генерируемой функции от 180 до 360 (фиг. 2, в).

С помощью аналоговых электронных ключей 11 и 12, управляемых триггером

8 (фиг. 2, ж), на вход сумматора 13 половин периода поочередно подключаются сигналы, соответствующие изменению 30 аргумента генерируемой функции от 0 до 180о и от 180о до 3600. В результате на выходе сумматора 1 3 имеется ступенчатое напряжение, аппроксимирующее генерируемое синусоидальное напряжение (фиг. 2, з) Посредством аттенюатора

l4 устанавливается требуемый уровень выходного сигнала устройства, затем напряжение сглаживается фильтром 15 низкой частоты и усиливается .выходным усилителем 16.

Формул а изобретения

Генератор инфранизких частот, содержащий задающий генератор, кольцевой счетчик из и ячеек, соединенный по так» товому входу с задающим генератором, 67

6 две группы делителей напряжения, каждая

:из которых содержит и делителей напряжения, образуемых последовательно соединенными резисторами верхнего к нижнего плечей, причем резисторы нижних плечей через диоды соединены с coom ветствующим выходом кольцевого счетчика, средние точки делителей в каждой группе соединены между собой, а верхние плечи каждой группы делителей содержат по одному резистору, фильтр низкой частоты и выходной усилитель, о т л ичающийся тем,что,сцелью уменьшения коэффициента нелинейных иска« жений, он снабжен первым и вторым триг гером, сумматором четвертей периода, первым и вторым аналоговыми электронными ключами, сумматором половин перно да и аттенюатором, причем первый триггер bio счетному входу соединен с послед ней ступенью кольцевого счетчика, а его выходы соединены с резисторами верхних плеч обеих групп делителей напряжения, два входа сумматора четвертей периода соединены, соответственно, со средними точками делителей напряжения обеих групп, а выход соединен с первым аналоговым электронным ключом и через инвертор со вторым аналоговым электронным ключом, выходы аналоговых электронных ключей соединены с соответствующими входами сумматора половин периода, выход которого через аттенюатор и фильтр низкой частоты соединен с выходным усилителем, при этом первый и второй аналоговые электронные ключи по управляющему входу соединены, соответственно, с первым и вторым выходами второго триггера, соединенного по счетному входу с прямым выходом первого триггера, а входы сброса обоих триггеров и кольцевого счетчика через кнопку соединены с шиной сброса.

Источники информа ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 262988, кл. Cj 05 В 23/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 305551, кл. Н 03 В 19/00, 1967.

74 886 7

Составитель Л. Колосков

Редактор И. Нестерова Техред М. Петко Корректор Г. Папп

Заказ 4384/22 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

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