SU1145352A1 - Функциональный генератор - Google Patents

Abstract

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержаицй выходной усилитель мощности , выполненный в виде трансформатора , средний вывод первичной обмотки которого  вл етс  входом пи тани  .выходного усилител  мощности, и двух силовых транзисторов, коллек торы и эмиттеры которых соединены соответственно со свободными вьшода ми первичной обмотки трансформатора и с общейшиной питани , а также бло управлени , выполненный в виде последовательно включенных задающего генератора, делител  частоты, реверсивного счетчика, блока пам ти, цифроаналогового преобразовател  и переключател  пол рности, подсоединенного двум  выходами к базам силовых транзисторов выз одного усилител  мощности , отличающийс  тем, что, с целью повышени  мощности выходного сигнала функционального генератора при обеспечении высокого КПД за счет работы в режиме со след щим питанием, он содержит генератор треугольных импульсов, модул тор длительдости пр моугольных импульсов и последовательно включенные между входом питани  функционального генератора и входом питани  выходного усилител  мощности силовой ключ и фильтр низкой частоты, выход и два входа модул тора длительности пр моугольных импульсов подключены соответственно к управл кнцему входу силового ключа, к выходу цифроаналргового преобразовател  и к выходу генератора треугольных импульсов, вход за-, пуска которого соединен с промежу- . точным выходом делител  частоты.

Description

Изобретение относитс  к фо1)мировани1р (синтезу) электрических сигна лов, описываемых тригонометрической например синусоидальной, многоступенчатой функцией, и может найти применение в автоматике, вычисли . тельной и преобразовательной технике Известны функциональные генера- торы , использующие цифровой синтез синусоидальнык или других периодических сигналов путем использовани  в схемах правлени  оконечным каска дом счетчиков, регистров сдвига и ЦАП, работающих в двоичном коде D3 Однако известные генераторы имею малуювьпгоднзпо мощность,определ емую возможност ми операционного зсилител включенного на выходе устройства. Наиболее близким по структуре по .строени  схемы управлени  к изобрете нию  вл етс  функциональный генератор , состо щий из транзисторно-транс форматорного усилител  мощности и цифровой схемы управлени , содержащей последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, реверсивный счетчик, олок пам ти, цифроаналоговый преобразователь и переключатель пол рности, подключенный к дифференциальному входу усилител  мощности. Указанное устройство обладает также малой выходной мощностью и низким КПД 2. Цель изобретени  - повышение мощности выходного сигнала функционального генератора при обеспечении высокого КПД за счет работы в режиме с след щим питанием. Поставленна  цель достигаетс  тем что функциональный генератор, содержащий выходной усилитель мощности, выполненный в виде трансформатора, средний вывод первичной обмотки которого  вл етс  входом питани  выход кого усилител  мощности, и двух сило вых транзисторов, коллекторы и эмитторы которых соединены соответственно со свободными вьшодами первичной обмотки трансформатора и с общей шиной питани , а также блок управлени  выполненг ый в виде последовательно включенных задающего генератора, делител  частоты, реверсивного счетчика , блока пам ти, цифроаналогового преобразовател  и переключател  пол рности , подсоединенного двум  выходами к базам силовых транзисто3522 ров выходного усилител  мощности, содержит генератор треугольных импульсов , модул тор длительности пр моугольных импульсов и последователь-, но включенные между входом питани  функционального генератора и входом питани  выходного усилител  мощности силовой ключ и фильтр низкой частоты, выход и два входа модул тора длительности пр моугольных импульсов подключены соответственно к управл ющему входу силового ключа, к выходу цифроаналогового преобразовател  и к выходу генератора треугольных импульсов, вход запуска которого соединен с промежуточным выходом делител  частоты. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого функционального генератора; на фиг. 2 - эпюры напр жени  питани  Ер и вписанного по форме ступенчатого напр жени  синтезированного синусоидального сигнала U;,,. Функциональный генератор (фиг. 1) содержит задающий генератор 1 (как правило, кварцевьй), делитель 2 частоты с выходом дл  запуска реверсивного счетчика 3, блок 4 пам ти, цифроаналоговьй преобразователь (ЦАП) 5, переключатель 6 пол рности, силовые транзисторы 7 выходного усилител  мощности, трансформатор 8 выходного усилител  мощности со средней точкой , фильтр 9 низкой частоты, генератор 10 треугольных импульсов, св занный с промежуточным выходом делител  2 частоты, модул тор 11 дли тельности пр моугольных импульсов, второй вход которого св зан с выходом ЦАП 5, силовой ключ t2. Фильтр 9 низкой частоты (ФНЧ) состоит из дроссел  13, диода 14 и конденсатора 15. Генератор работает следующим образом . Выходна  частота заданщего генератора 1. делитс  делителем 2 частоты до частоты несущей частоты модул тора 11, при этом чем она вьппе, тем выще частота среза ФНЧ и тем меньше его габариты и фазова  задержка по основной частоте. С основного выхода .делител  2 частоты происходит запуск кольцевого реверсивного счетчика , при этом номинал частоты определ етс  выходной частотой генератора (f а,х ) и количество ступенек (га) в четверти периода f др вьш (при ступеньках равной длительноети ) . Блок пам ти заранее iiporiinMMHруетс  пол заданную форму выходного сигнала в течение четверти периода , причем длина его выходного слова равна длительности входного слова ЦАП 5. С выхода ЦДЛ 5 снимаетс  сигнал, представл ющий собой по форме ., выпр мленный ступенчато-аппроксимированный синусоидальный сигнал. Дл  получени  двухпол рного сигнала и предварительного его усилени  служит переключатель 6 пол рности, осуществл ющий запуск выходного усилител  мощности. Сигнал с выхода ДАЛ 5 суммируетс  с треугольным сигналом в модул торе It, с выхода которого осуществл етс  запуск силового ключа 12. Сери  пр моугольных импульсов с длительностью, модулированной по синусоидальному закону, фильтруетс  ФНЧ 9 и осуществл ет питание усилител  мощ ности напр жением по форме ЕП (фиг. 2).

Функциональный генератор легко реатттзуете   на стандартлых микросхемах.

С целью исключени  выходного трансформатора усилитель мощности может быть выполнен по мостовой схеме .

Дл  исключени  вли ни  задержки по фазе в ФНЧ 9 на искажение формы усиливаемого сигнала необходимо использовать частоту модул ции в 1020 раз вьше выходной частоты гене-. ратора, а синусоидальньй сигнал синтезировать с паузой (с нулевой ступенькой фиг. 2), либо.предусмотреть подстройку фазы в переключателе 5

пол рности.

Таким образом, в предлагаемомгенераторе предусмотрено автоматическое слежение формы питающего напр жени  за формой синтезируемого сигнала , а использование след щего питани  обеспечивает высокий КЦЦ, что позвол ет изготовить функциональный генератор по ГИСтехнологии в микромодульном исполнении.

Claims (1)

1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий выходной усилитель мощности, выполненный в виде трансформатора, средний вывод первичной обмотки которого является входом питания .выходного усилителя мощности, и двух силовых транзисторов, коллекторы и эмиттеры которых соединены соответственно со свободными выводами первичной обмотки трансформатора ис общей шиной питания, а также блок управления, выполненный в виде последовательно включенных задающего транзисторов выходного усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности выходного сигнала функционального генератора при обеспечении высокого КПД за счет работы в режиме со следящим питанием, он содержит генератор треугольных импульсов, модулятор длительности прямоугольных импульсов и последовательно включенные между входом питания функционального генератора и входом питания выходного усилителя мощности силовой ключ и фильтр низкой частоты, выход и два входа модулятора длительности прямоугольных импульсов подключены соответственно к управляющему входу силового ключа, к выходу цифроаналогового преобразователя и к выходу генератора треугольных импульсов, вход за-, пуска которого соединен с промежу- . точным выходом делителя частоты.