Синфазний помножувач частоти

1 Синфазний помножувач частоти, який містить задавальний генератор, виконаний у вигляді функціонального генератора, що складається з генератора трикутних імпульсів, виконаного за схемою інтегратора, і синхронізованого з ним генератора прямокутних імпульсів, виконаного за схемою компаратора, який відрізняється тим, що пристрій містить п блоків, з'єднаних послідовно один з одним, а кожний з п блоків містить додатко во вузол контролю фази, причому вхідна напруга надходить на вхід, що інвертує, генератора трикутних імпульсів і на перший вхід вузла контролю фази, на другий вхід якого надходить вихідна напруга генератора прямокутних імпульсів, а вихід вузла контролю фази з'єднаний із входом наступного п блока 2 Синфазний помножувач частоти по п 1, який відрізняється тим, що вузол контролю фази реалізований на логічному елементі «виключне «АБО» 3 Синфазний помножувач частоти по п 1, який відрізняється тим, що генератори трикутних і прямокутних імпульсів реалізовані на здвоєному операційному підсилювачі Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до пристроїв перетворення параметрів електричної енергії і може бути використане для створення джерел вторинного електроживлення, зокрема, при створенні інверторів квазісинусоїдальної напруги, коли необхідне одержання частот, кратних і синфазних частоті живильної мережі Крім того, можливе використання винаходу в якості помножувача синфазної напруги в будь-яких радіо-1 електротехнічних пристроях ВІДОМІ генератори частоти, описані в науковотехнічній літературі (1 Гутников В С , Інтегральна електроніка у вимірювальних пристроях, Л , вид «Энегроатомиздат», 1988 р, С108-116, 2 В Д Лихачев, Практичні схеми на операційних усилителяхпідсилювачах М , вид ДОСААФ СРСР, 1981 р , С 50-79, З У допомогу радіоаматору, вид ДОСААФ СРСР, 1984 р , вип 38, с 36) Недоліком відомих генераторів є досить висока складність пристроїв і неможливість одержання спектра частот, синфазних частоті живильної мережі Відомий «Помножувач частоти» (А с СРСР №1791955, МПК-5 Н 03 В 19/00, БВ-4-93р), якій містить дільник частоти, вимірник періоду, цифровий формувач коду піддіапазону, керований дільник частоти, перетворювач коду, цифровий комутатор Недоліком відомого пристрою є його схемотехнічна складність ВІДОМІ генератори частоти, описані в науковотехнічній літературі (4 У допомогу радіоаматору, вид ДОСААФ СРСР, 1984 р , вип 38, с 36, 5 АлексеенкоА Г і ін , Застосування прецизійних аналогових ИС, М , вид «Радянське радіо», 1980 р , С 129-141) Недоліком відомих генераторів є складність підбора частоти генерації і неможливість одержання спектра частот, синфазних частоті живильної мережі Найбільш близьким по технічній сутності і результату, якій досягається, і обраним як прототип є генератор, що задає, вхідний до складу «Імпульсного стабілізатора постійної напруги» (Патент України №54292, МПК-7 G 05 F1/56, Н 02 М 3/335, Н 02 М 7/00, БВ-2-2003 р ), якій містить генератор, що задає, виконаний у вигляді функціонального генератора, що включає генератор трикутних імпульсів, виконаний за схемою інтегратора, і синхронізований з ним генератор прямокутних імпульсів, виконаний за схемою компаратора Недоліком прототипу є неможливість одержання ряду частот, кратних і синфазних частоті живильної мережі ю (О 61745 жати спектр частот, кратних і синфазних частоті живильної мережі, причому цей результат досягається простим послідовним компонуванням необхідного числа аналогічних блоків, що відповідають необхідному спектру одержуваних частот Сутність пристрою, що заявляється, пояснюється кресленням На фіг 1 пунктирними ЛІНІЯМИ зображена функціональна схема стабілізатора, а суцільними ЛІНІЯМИ показана принципова електрична схема пристрою На фіг 1 показаний варіант пристрою, у якому п=5, вхідна напруга має частоту f=50 Гц, а вихідна синфазна напруга має частоту f=1600 Гц Структурна схема імпульсного стабілізатора, що заявляється, складається з n-блоків, з'єднаних послідовно один з одним Частота вихідної синфазної напруги кожного наступного блоку удвічі вище частоти вхідної напруги і кратна частоті живильної мережі Кожний з n-блоків складається з функціонального генератора і вузла контролю фази Функціональний генератор є релаксационной системою, що складається з інтегратора DA1-1 і компаратора DA1-2 Постійна часу інтегратора і, отже, частота генеруємих коливань залежать від Новим у пристрої, якій заявляється, є можлиємності конденсатора С1 і резистора R3, включевість одержання спектра частот, кратних і синфазних у коло негативного зворотного зв'язку них частоті живильної мережі, причому цей результат досягається простим додаванням необхідНапруга з виходу інтегратора DA 1-1 подаєтьної КІЛЬКОСТІ аналогічних блоків ся на вхід, що інвертує, двополярного компаратора DA 1-2 і, по досягненні порога спрацьовування Тому очевидно, що реалізація пристрою, що DA 1-2, полярність напруги на виході компаратора заявляється, дозволить вирішити задачу, поставDA 1-2 змінюється на протилежну, і цикл повторюлену в даному винаході, з досягненням технічного ється результату одержання спектра частот, кратних і синфазних частоті живильної мережі Плавне регулювання частоти здійснюється реСуттєвими ознаками пристрою, що заявляєтьзистором R5 ся, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаОтже, якщо на виході компаратора DA1-2 є ки генератор, що задає, виконаний у вигляді фунприсутнім позитивна напівхвиля, то на виході інтекціонального генератора, функціональний генерагратора DA1-1 - наростання фронту трикутного тор складається з генератора трикутних імпульсів і імпульсу напруги, а при переключенні компаратосинхронізованого з ним генератора прямокутних ра DA 1-2 - на виході інтегратора DA 1-1 є присутімпульсів, генератор трикутних імпульсів виконанім негативний спад трикутного імпульсу ний за схемою інтегратора, генератор прямокутних Вхідна напруга живильної мережі надходить імпульсів виконаний за схемою компаратора на вхід інтегратора DA 1-1, на виході якого ми маємо калібровані імпульси трикутної форми, зрушеВІДМІТНИМИ ВІД прототипу суттєвими ознаками ні на 90° щодо вхідних Ці трикутні імпульси надпристрою, що заявляється, є наступні ознаки приходять на вхід компаратора, що інвертує, DA 1-2 стрій містить п-блоків, n-блоки з'єднані послідовно один з одним, кожний з n-блоків містить додатково Інтегратор DA 1-І і компаратор DA 1-2 виконавузол контролю фази, вхідна напруга надходить ні на мікросхемі K574YD2 (здвоєний операційний на вхід, що інвертує, генератора трикутних імпульпідсилювач) сів і на перший вхід вузла контролю фази, на друНа мікросхемі DD1 реалізований вузол контгий вхід вузла контролю фази надходить вихідна ролю фази, виконаний на логічному елементі «винапруга генератора прямокутних імпульсів, вихід ключне «АБО» вузла контролю фази з'єднаний із входом наступВхідна напруга живильної мережі також надного п-блоку ходить на вхід мікросхеми DD1, другий вхід якої з'єднаний з виходом DA 1-2 На виході DD1 присуПриватними ВІДМІТНИМИ від прототипу суттєтні імпульси подвоєної частоти, тобто 100 Гц Тавими ознаками пристрою, що заявляється, є наким чином, на базі інтегратора DA 1-1, компаратоступні ознаки вузол контролю фази реалізований ра DA1-2 і вузла контролю фази DD1 побудована логічному елементі «виключне «АБО», генераний підсумовуючий синфазний формувач і помнотори трикутних і прямокутних імпульсів реалізовані жувач прямокутних імпульсів, що формує імпульси на здвоєному операційному підсилювачі від 50 Гц до 1600 Гц (при числі блоків п=5) Між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, При цьому варто особливо підкреслити, що існує наступний причинно-наслідковий зв'язок отримані на виході n-блоків частоти синфазні частоті живильної мережі, що важливо при побудові Дійсно, нова схемотехніка пропонованого приінверторів квазісинусоїдальної напруги, вихідна строю в порівнянні з прототипом дозволяє одерЗадачею винаходу є розробка нової схемотехніки синфазного помножувача частоти з досягненням технічного результату - одержання спектра частот, кратних і синфазних частоті живильної мережі Поставлена задача зважується тим, що в «Синфазному помножувачі частоти», який містить генератор, що задає, виконаний у вигляді функціонального генератора, що складається з генератора трикутних імпульсів, виконаного за схемою інтегратора, і синхронізованого з ним генератора прямокутних імпульсів, виконаного за схемою компаратора, пристрій містить n-блоків, з'єднаних послідовно один з одним, а кожний з n-блоків містить додатково вузол контролю фази, причому вхідна напруга надходить на вхід, що інвертує, генератора трикутних імпульсів і на перший вхід вузла контролю фази, на другий вхід якого надходить вихідна напруга генератора прямокутних імпульсів, а вихід вузла контролю фази з'єднаний із входом наступного n-блоку, крім того, вузол контролю фази реалізований на логічним елементі «виключне «АБО», а генератори трикутних і прямокутних імпульсів реалізовані на здвоєному операційному підсилювачі напруга яких по частоті і фазі повинна завжди збігатися з частотоюі фазою напруги живильної мережі. Таким чином, на підставі вищевикладеного можна зробити висновок що задача, поставлена в 61745 дійсному винаході - розробка нової схемотехніки синфазного помножувача частоти - вирішена з досягненням технічного результату - одержання спектра частот, кратних і синфазних частоті живильної мережі. +15 V Вих. ФІг. 1 Комп'ютерна верстка Л. Ціхановська Підписне Тираж39 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119