ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Предлагаемое техническое решение относится к промышленной электронике и может быть использовано в устройствах, требующих формирования импульсов напряжения синусоидальной и прямоугольной формы, а также для непосредственного измерения резонансной частоты активных полосовых фильтров с многопетлевой обратной связью, используемых в электронных устройствах.
Известен генератор сигналов треугольной формы, содержащий интегратор и инвертирующий триггер Шмитта. В этом генераторе интегратор и инвертирующий триггер Шмитта выполнены на операционных усилителях, при этом выход интегратора соединен с входом инвертирующего триггера Шмитта, выход которого соединен с входом интегратора (Современные линейные интегральные микросхемы и их применение. /Пер. с англ.. Под общ. ред. М.В.Гальперина./ М.: Энергия, 1980. - Стр.34). Интегратор и инвертирующий триггер Шмитта образуют замкнутый контур, в котором на выходах интегратора и инвертирующего триггера Шмитта формируются импульсы треугольной и прямоугольной формы соответственно.
Недостатком известного генератора сигналов является то, что для получения синусоидального напряжения известный генератор должен быть дополнен, например, фильтром нижних частот, подключенным к выходу интегратора и настроенным должным образом на первую гармонику сигнала треугольной формы. (Г.И.Волович. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Издательский дом «Додека-ХХI», 2005. - Стр.137).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является функциональный генератор МАХ038 (), содержащий триггер Шмитта, интегратор и блок формирования синусоидального сигнала, выбранный в качестве прототипа. В функциональном генераторе выход триггера Шмитта соединен с входом интегратора, выход которого соединен с входом триггера Шмитта и блоком формирования синусоидального сигнала. Триггер Шмитта и интегратор образуют замкнутый контур, в котором на выходах триггера Шмитта и интегратора формируются импульсы напряжения прямоугольной и треугольной формы соответственно, а на выходе блока формирования синусоидального сигнала формируется напряжение синусоидальной формы.
Недостатком функционального генератора является его избыточность, т.е. наличие в нем трех вышеупомянутых функциональных узлов.
Техническим результатом предложенного решения является упрощение устройства за счет выполнения генератора импульсов синусоидальной и прямоугольной формы на двух функциональных узлах.
Это достигается тем, что генератор импульсов, характеризуется тем, что содержит активный полосовой фильтр с многопетлевой обратной связью и инвертирующий триггер Шмитта, при этом выход активного полосового фильтра с многопетлевой обратной связью соединен с входом инвертирующего триггера Шмитта, выход которого соединен с входом активного полосового фильтра с многопетлевой обратной связью.
Представленные чертежи поясняют суть предложенного устройства.
На фиг.1 представлена электрическая принципиальная схема генератора импульсов; на фиг.2 представлены диаграммы, поясняющие работу устройства.
Предлагаемый генератор импульсов (фиг.1) содержит активный полосовой фильтр 1 с многопетлевой обратной связью (Г.И.Волович. Схемотехника… 2005. - Стр.105) и инвертирующий триггер 2 Шмитта. Предлагаемый генератор импульсов предназначен для формирования импульсов напряжения синусоидальной и прямоугольной формы. В предлагаемом генераторе импульсов активный полосовой фильтр 1 с многопетлевой обратной связью и инвертирующий триггер 2 Шмитта выполнены на операционных усилителях. При этом выход активного полосового фильтра 1 с многопетлевой обратной связью соединен с входом инвертирующего триггера 2 Шмитта, выход которого соединен с входом активного полосового фильтра 1 с многопетлевой обратной связью.
cc
ref
ref
cc
a
b
На фиг.1 и фиг.2 обозначено: U, U - стабилизированные напряжения питания операционных усилителей (при этом U=0,5U); U, U - импульсы напряжения на выходах активного полосового фильтра с многопетлевой обратной связью и инвертирующего триггера Шмитта соответственно.
Работает устройство следующим образом.
Активный полосовой фильтр 1 с многопетлевой обратной связью и инвертирующий триггер 2 Шмитта образуют замкнутый контур. На выходах полосового фильтра 1 с многопетлевой обратной связью и инвертирующего триггера 2 Шмитта формируются импульсы напряжения синусоидальной и прямоугольной формы соответственно. При этом частота колебаний генератора импульсов равна резонансной частоте активного полосового фильтра с многопетлевой обратной связью.
Обычно на практике резонансную частоту отдельно взятого активного полосового фильтра с многопетлевой обратной связью, используемого в электронном устройстве, определяют приближенно расчетом по формуле для резонансной частоты активного полосового фильтра с многопетлевой обратной связью. Предлагаемое техническое решение позволяет измерить резонансную частоту названного фильтра, если к его выходу и входу подключить инвертирующий триггер Шмитта, как указано выше, а к выходу инвертирующего триггера Шмитта подключить частотомер.
Испытания опытного образца предлагаемого устройства показали его эффективную работу на частотах 0,1 Гц…10 кГц.