Генератор прямоугольных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК аю 80 ап ГОС ПО ватель обороАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 3528383/1 122) 29.12.8246). 15.05.84. Бюл. Р 1872) А.Н.Членов71) Всесоюзный научно-исслкий институт противопожарны 153) 621.374(088.8)(54)(57) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий источник опорного напряжения, элемент перезаряда,выход которого подключен к первомувходу накопителя, первый двухтактныйэлектронный ключ, выход которого подключен к входу элемента переэаряда,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения фиксации амплитуды и длительности гччальной фазы при одновременном уменьшении веса и габаритов, в него введены второй двухтактный электронный ключ и делитель напряжения, выход котордго подключен ко входу первого двухтактного электронного ключа, а первый вход соединен с выходом элемента перезаряда, выход первого двухтактного электронного ключа подключен к входу второго двухтактного электронного ключа, выход которого подключен ковторому входу делителя напряжения, а выход источника опорного напряже- щР ния подключен ко второму входу накопителя.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, Например, в устройствах автоматики.Известен генератор прямоугольныхимпульсов, содержащий источник опор 5ного напряжения, выход которого подключен ко входу узла перезаряда,идва электронных .ключа, выходы которых подключены через накопители квходам противоположных электронныхключей и ныходам узла перезаряда 11Недостатки устройства - отсутствие фазоной определенности его работы при включении напряжения питания и большое время переходного процесса.Наиболее близким й изобретениюявляется генератор прямоугольных импульсов, содержащий источник опорного напряжения, элемент перезаряда, 20выход которого подключен к первомувходу накопителя, первый двухтактныйэлектронный ключ, выход которого подключен к входу элемента преэаряда 23.Недостатками устройства являются д 5ограниченность функциональных возможностей ввиду отсутствия фиксацииамплитуды и длительности начальнойфазы, сравнительно большие вес и габариты. 30Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем обеспечения фиксации амплитуды и длительности начальной фазыс одновременным уменьшением весаи габаритов.Поставленная цель достигается тем,что н генератор прямоугольных импульсов, содержащий источник опорногонапряжения, элемент переэаряда, выходкоторого подключен к первому вхо.ду накопителя, первый днухтактныйэлектронный ключ, выход которогоподключен к входу элемента перезаряда, введены второй днухтактныйэлектронный ключ и делитель напряжения, выход которого подключен ковходу первого днухтактного электронного ключа, а первый вход соединенс выходом элемента перезаряда, выход первого двухтактного электронно .го ключа подключен к входу второгодвухтактного электронного ключа,выход которого подключен ко второмувходу делителя напряжения, а выходисточника опорного напряжения подключен ко второму входу накопителя.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит источник 1 60 опорного напряжения, элемент 2 пере- заряда, выход которого подключен и первому входу накопителя 3, первый днухтактный электоонный ключ 4, выход которого подключен к входу эле мента 2 переэаряда, второй двухтактный электронный ключ 5 и делитель б напряжения, выход которого подключен ко входу первого двухтактного электронного ключа 4, а первый вход соединен с выходом элемента 2 перезаряда, выход первого двухтактного электронного ключа 4 подключен к входу второго двухтактного электронного ключа 5, выход которого подключен ко второму входу делителя 6 напряжения, выход источника 1 опорного напряжения подключен ко второму входу накопителя 3.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии накопитель 3 разряжен. После включения питания генератора на выходе источника 1 опорного напряжения поянляется постоянное напряжение и накопитель 3 начинает заряжаться. Напранление протекания зарядного тока зависит от величины напряжения на выходе источника 1 опорного напряжения. Предположим, что напряжение на выходе источника 1 опорного напряжения мало и в первый момент напряжение на выходе делителя б напряжения недостаточно для открывания двухтактного электронного ключа 4. Вследствие этого на выходе ключа 4 присутствует высокий потенциал логической "1", который прикладывается ко входу второго двухтактного электронного ключа 5 и входу элемента 2 перезаряда. Через ограничительный резистор элемента 2 перезаряда начинает протекать ток заряда накопителя 3. Под действием сигнала логической "1" на выходе ключа 5 формируется низкий потенциал логического "0", при котором второй вход делителя напряжения оказывается практически подключенным к минусовой шине источника питания.В процессе заряда накопителя 3 напряжение на первом входе делителя напряжения относительно общей минусовой шины источника питания повышается. Входное сопротивление делителя 6 напряжения по входу и соотношение сопротивлений его плеч выбрано таким,что при достижении на накопителе 3определенной величины напряжения навыходе делителя б напряжение становится равным порогу открывания первого ключа 4. Напряжение на его выходе уменьшается, что приводит кзакрыванию ключа 5, а следовательно,к еще большему увеличению напряжения на выходе ключа 4. Развиваясь лавинообразно, эти процессы приводят ктакому изменению состояния генератора, при котором вход элемента 2 переэаряда через открытый ключ 4 оказывается подключенным к отрицательной шине источника питания, а второйвход делителя б напряжения - к полоЗаказ 3275/43 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 жительной шине источника питания. В результате начинается разряд накопителя через ограничительный резистор элемента 2 перезаряда.Разряд накопителя 3 продолжается до тех пор, пока напряжение на выхо де делителя 6 не достигнет порога закрывания двухтактного электронного ключа 4. После того как двухтактный электронный ключ 4 закрывается открывается двухтактный электронный 10 ключ 5, генератор скачкообразно переходит в состояние, при котором вход элемента 2 нерезаряда вновь оказывается практически подключенным к положительной шине источника питания, а второй вход делителя напряжения - к отрицательной шине источника питания.Импульсы напряжения на выходе генератора имеют практически прямоуголь ную форму, Величина напряжения на выходе источника 1 не влияет на частоту и форму выходного сигнала генератора, а определяет начальную фазу его работы.При величине напряжения на выходе источникаопорного напряжения,равной 0=0 относительно минусовой шины источника питания длительность заряда накопителя 3 до достижения напряжения порога открывания ключа ЭО 4, а следовательно, и длительность импульса начальной фазы максимальна.При увеличении опорного напряжения длительность заряда уменьшается и при напряжении, равном минималь ному напряжению О ;, до которого разряжается накопитель 3 в процессе установившихся колебаний, длительность импульса начальной фазы становится равной длительности соответствующего полупериода установившихся колебаний.Таким образом, Генератор начинает работать сразу же без периода "раскачки" с низкого уровня логического "0" на выходе. Если напряжение на выходе источника опорного напряжения равно +П, направление заряда накопителя 3 после включения питания, а следовательно, и логический уровень сигнала на выходЕ изменятся на противоположные. При уменьшении опорного напряжения длительность начальной фазы уменьшается, а при напряжении на выходе источника опорного напряжения, равном максимальному напряжению на накопителе 0, , длительность импульса начальной фазы равна длительности соответствующего полупериода установившихся колебаний. При этом "раскачка" генератора также отсутствует.В построенном таким образом генераторе обеспечивается мягкий режим самовозбуждения и фазовая определенность логического уровня на выходе при включении напряжения питания.В генераторе используется один накопительный конденсатор и минимальное число дискретных элементов. Выбором напряжения на выходе источника опорного напряжения может быть задан режим работы накопительного конденсатора, при котором напряжение на нем однополярно и изменяется от нулевого значения. что расширяет возможности работы генератора с конденсаторами различных типов, в том числе полярных, обеспечивает сни-. жение габарита и веса устройства.