Задающий
генератор управляется положительными прямоугольными импульсами. Частота выходных
управляющих напряжений 
пропорциональна частоте синхронизирующих импульсов, поступающих от генератора
ГСИ. Синхронизирующие импульсы управляют восьмиразрядным реверсивным кольцевым
счетчиком, собранным на микросхемах D1 и D2. С помощью вентилей D4, D5 и
триггера на микросхемах D6, D7 обеспечивается исключение запрещенных состояний
кольцевого счетчика.
Полный цикл работы кольцевого счетчика соответствует 1/2 периода выходного сигнала. Каждые 1/4 периода на вход реверсивного счетчика D3 поступают управляющие импульсы. Состояние счетчика D3 определяет программу работы логической схемы (D8–D15),управляющей цифроаналоговым преобразователем ЦАП, собранным на ключах А1–А9, резисторах R1–R8 и операционных усилителях А10, А11. Усилитель DА10 служит для суммирования токов через резисторы R1–R8, а А11 позволяет изменить полярность выходного сигнала. Логическая схема D8–D15 работает в режиме формирования синусоидального или косинусоидального сигнала, в зависимости от значения переменной X13. При значений X13=1, это соответствует режиму формирования синусоидального сигнала. Во время первой четверти периоды выходной частоты на входы ключей А1–А8 через логическую схему поступают сигналы X1–X8 с инверсных выходов кольцевого счетчика. Во время второй четверти периода на А1–А8 поступают сигналы с прямых выводов X1–X8, что приводит к изменению последовательности коммутацией ключей на обратную.
На рисунке 2.13 представлены диаграммы состояний элементов и напряжений задающего генератора по схеме рисунка 2.12.
Рисунок 2.12 - Схема задающего генератора
При изменении сигнала Х13 схема работает аналогично, но со сдвигом на ¼ периода. Для одновременного формирования на выходах задающего генератора как синусоидального, так и косинусоидального сигнала служит коммутатор (логические элементы D16–D27) и две схемы выборки и хранения (ключи А12, А13 и операционные усилители А14, А15). Коммутатор обеспечивает изменение сигнала Х13 с высокой частотой, существенно превышающей частоту на входе задающего генератора. Он содержит генератор частоты коммутации (D16–D19) и логическую схему на элементах D20–D27, предназначенную для исключения влияния переходных процессов в преобразователе ЦАП на форму выходного напряжения задающего генератора и для исключения одновременного замыкания ключей А12 и А13. С этой целью схемы выборки и хранения управляются сигналами Х14 и Х15, имеющими скважность ¼ и расположенными относительно сигнала Х13, как показано на диаграмме рисунок 2.14,б. С помощью суммирующих усилителей А16 и А17 двухфазная система синусоидальных напряжений преобразуется в трехфазную. В качестве ключей DА1–DА9 можно использовать серию К590КН2.
Рисунок 2.13 - Диаграммы состояний элементов и напряжений
задающего генератора
а – ЦАП; б – коммутатор
В качестве генератора синхроимпульсов (ГСИ) возьмем генератор прямоугольных импульсов с регулируемой частотой, например К155ЛН2. Его схема представлена на рисунке 2.14.
Рисунок 2.14 – Схема генератора прямоугольных импульсов
Генератор прямоугольных импульсов представляет собой кольцо двух инверторов. Функции первого их них выполняет транзистор VT2, на вход которого включен эмиттерный повторитель на транзисторе VT1. Это сделано для повышения входного сопротивления первого инвертора, благодаря чему появляется возможность генерации низких частот при относительно небольшой ёмкости конденсатора С7. На выходе генераторы включен элемент DD2.2, выполняющий роль буферного элемента, улучшающего согласование выхода генератора с испытуемой цепью.
Последовательно с времязадающим конденсатором (нужная величина емкости подбирается переключателем SA1) включен резистор R7, изменением сопротивления которого регулируется выходная частота генератора. Для регулировки скважности выходного сигнала (отношения периода импульса к его длительности) в схему введен резистор R8.
Устройство генерирует импульсы положительной полярности частотой 0,1 Гц...1 МГц и скважностью 2... 500. Частотный диапазон генератора разбит на 7 поддиапазонов: 0,1...1, 1...10, 10...100, 100...1000 Гц и 1...10, 10...100, 100...1000 кГц, которые устанавливаются переключателем SA1.
Нам понадобиться только 2 и 3 диапазоны и следовательно соответствующие им конденсаторы С6 и С7, между которыми будем переключаться.
Теперь выберем генератор треугольного напряжения. В качестве генератора будем использовать функциональный генератор (рисунок 2.15).
Логическая микросхема на МОП-транзисторах с дополнительной симметрией позволяет построить генератор, дающий прямоугольные, треугольные и синусоидальные колебания.
В зависимости от емкости конденсатора С4 частоту генерируемых колебаний можно изменить в пределах от 35 до 3500 Гц. Основу генератора составляет компаратор на элементах DD1.1 и DD1.2. С выхода компаратора сигнал поступает на интегратор (С4, R6, DD1.3).
Рисунок 2.15 – Схема функционального генератора
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.