Функциональный генератор
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских .
Социалистических
Республик
< 788348 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.0!.79 (21) 2716110/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (51) Ч. Кл."
Н 03 К 3017
Государственный комитет
Опубликовано 15.12.80. Бюллетень М 46
Дата опубликования описания 22.12.80 (53 ) У Д К 621.373.. !8(088.8) ло делам изооретений н открытий (72) Автор изобретения
А. A. Галицкас (71) Заявитель
Ордена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников AH Литовской ССР (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЪ|И ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах перемножения времяимпульсного типа.
Известны генераторы прямоугольных импульсов, содержащие времязадаюшую RSцепь, имеют постоянный, зависящий только от параметров схемы, коэффициент заполнения (1) .
Недостатком этого генератора является нестабильность коэффициента заполнения.
Известен генератор импульсов, содер- 10 жаший дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через конденсатор с общим выводом и через резистор обратной связи — с его выходом, а неинвертируюший вход соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между выходом дифференциального усилителя и общим выводом (2).
Существенными недостатками известного генератора являются температурная нестабильность коэффициента заполнения и значительная нелинейность его зависимости от управляющего напряжения, обусловленная нелинейностью вольтамперных характеристик диодных цепочек.
Цель изобретения — стабилизация коэффициента заполнения и линеаризация его зависимости от управляющего напряжения.
Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен через концентратор с общим выводом, а неинвертирующий вход соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между выходом дифференциаль ного усилителя и общим выводом, введены полевой транзистор, сток и исток которого соединены с выходом и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а также цепь управления, содержащая фазоинверсный каскад, два RS-фильтра, коммутатор, усилитель и резистор, причем два выхода фазоинверсного каскада через RS-фильтры соединены с двумя входами коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход коммутатора через усилитель подключен к затвору полевого транзистора и через резистор — к источнику постоянного напряжения.
788348
1s
29 н
Формула изобретения
$$
4S
so
На чертеже представлена схема предлагаемого генератора.
Генератор содержит дифференциальный усилитель 1, неинвертирующий вход которого соединен со средней точкой резистивного делителя 2, 3 напряжения, включенного между выходом дифференциального усилителя и общим выводом, конденсатор 4, подключенный между инвертирующим входом дифференциального усилителя и общим выводом, полевой транзистор 5, стоком подключенный к выходу дифференциального усилителя, а истоком — к его инвертирующему входу, фазоинверсный каскад 6, два выхода которого через RS-фильтры 7, 9 и
8, 10 подключены соответственно к двум входам коммутатора 11, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход ком мутатора через резистор 12 подключен к источнику постоянного напряжения и через усилитель
13 — к затвору полевого транзистора.
Предлагаемый генератор работает как мультивибратор, в котором времязадающую цепь образуют разрядный конденсатор 4 и канал полевого транзистора 5. Выходными импульсами генератора управляется коммутатор 11, который через резистор 12 поочередно подключает конденсаторы 9 и 10 к источнику постоянного напряжения. Во время действия положительного импульса
Т» (ключ замкнут на конденсаторе 9) конденсатор 9 заряжается от источника положительного напряжения через резистор 12, а за время полного периода Т = Т» + Т он разряжается через резистор 7. В равновесном состоянии заряд конденсатора 9 за период равен его разряду за период, при этом на конденсаторе устанавливается некоторое постоянное напряжение е». Поэтому справедливо равенство т = л: т т
1 = » где U, -напряжение источника; г -сопротивление резистора 12, r -сопротивление резисторов 7 и 8.
Процесс заряда и разряда конденсатора 10 аналогичен, но управляющее напряжение Ь р, поступающее на вход фильтра 8, 10 от второго выхода фазоинверсного каскада 6, имеет противоположный знак. Поэтому
° т е + .1о» о где е -напряжение на конденсаторе 10.
Х
В рабочем режиме значения напряжений е» и е4 автоматически устанавливаются равными, так как появление разности напряжений на конденсаторах 9 и 10 обуславливает появление на входе усилителя 13 последовательности прямоугольных импульсов с амплитудами е» вЂ” Ez, которые действуют как сигнал рассогласования, т. е. эти импульсы посредством усилителя 13 управляют сопротивлением канала полевого транзистора 5, изменяя временные параметры генерируемых импульсов и тем самым режимы перезарядки конденсаторов 9 и 10 до тех пор, пока не достигнется равенство B» =Ez.
С учетом этого факта из первых двух уравнений, после их сложения, следует
Uo t е =е= —, 1 — i= Г».z а после вычитания этих уравнений и с учетом последнего выражения нетрудно получить тт, L- „ .. 1 1 г О
Проведенный анализ показывает, что коэффициент заполнения зависит от управляющего напряжения U > по строго пропорциональному закону. Кроме этого, в предлагаемой конструкции обеспечивается высокая стабильность коэффициента заполнения, так как влияние температурных и других дестабилизирующих факторов устраняется благодаря действию отрицательной обратной связи по коэффициенту заполнения.
Частота колебаний генератора может управляться путем изменения напряжения источника питания Uo. Поэтому устройство может быть использовано и как преобразователь напряжение-частота, что расширяет его функциональные возможности.
Функциональный генератор, содержащий дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого через конденсатор соединен с общим выводом, а неинвертирующий вход соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между выходом дифференциального усилителя и общим выводом, отличающийся тем, что, с целью стабилизации коэффициента заполнения и линеаризации его зависимости от управляющего напряжения, введены полевой транзистор, фазоинверсный каскад, два RS-фильтра, электронный коммутатор, резистор и усилитель, причем два выхода фазоинверсного каскада через RS-фильтры подключены к двум входам коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход коммутатора через резистор соединен с источником постоянного напряжения и через усилитель — с затвором полевого транзистора, сток и исток которого подключены к выходу и инвертирующему входу дифференциального усилителя соответственно.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители. «Мир», 1978, с. 222.
2. Авторское свидетельство СССР № 429506, кл. Н 03 К 1/18, 11.10.72.
788348
Составитель А. Тимофеев
Редактор М. Ткач Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик
Заказ 8376/68 Тираж 995 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
