Генератор пилообразного напряжения

12382Изобретение относится к.импульсной технике и может быть использовано например в устройствах автоматики,Целью изобретения является повьппение КПД.На чертеже приведена принципиапьная электрическая схема устройства,Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, выполненный например, на основе первого и второготранзисторов 2 и 3, эмиттеры которых объединены и подключены к выходуисточника 4 тока, коллекторы соединены через повторитель 5 тока с общейшиной устройства, причем база первого транзистора 2 соединена черезрезистор 6 с общей шиной устройства,эмиттер ключевого транзистора 7 соединен с общей шиной устройства, коллектор - с потенциальной обкладкойконденсатора 8, соединенной с базойвторого транзистора 3, второй транзистор 3 выполнен многоколлекторным,второй коллектор которого соединенс потенциальной обкладкой конденсатора 8, третий коллектор - с базойпервого транзистора 2 )цифференциального усилителя 1.Устройство работает следующимобразом.Пусть в начальный момент времениконденсатор 8 разряжен, поэтому вбазовой цепи транзистора 3 появляется ток, транзистор 3 начинает открываться и ток его первого коллектора вызывает заряд конденсатора 8,а ток его третьего коллектора - приращение напряжения на резисторе 6,что в свою очередь вызывает запирание первого транзистора 2 и транзистора 7. Современная интегральнаятехнология позволяет проектироватьмногоколлекторные Р Р- транзисто ры в одном кармане, практически неувеличивая площадь занимаемую на кристалле, Коллекторные токи в таких45транзисторах пропорциональны площадям, эанимаемьщ коллекторными слоями транзисторов, а отношение токовможет выбираться с достаточной степенью точности.Ток заряда конденсатора (1 ) определяется выражением1 з - ш 1.где ш - коэффициент показывающий,какая часть тока практически протекает через транзистор 3 для зарядаконденсатора 8:1 - ток источника 4 тока,14 2Мощность потребляемая за времязаряда (С,) определяется выражени-.емР, = 2 К 1где Т - период следования импульсов генератора.Напряжение на потенциональной обкладке конденсатора 8 в этом случае нарастает по линейному закону.Как только. напряжение на конденсаторе 8 превысит напряжение1 о 16где К 6 - значение сопротивления Е 6 появляется базовый ток транзистора 2.В цепи коллектора транзистора 2 появляется ток, что вызывает уменьшение тока коллектора транзистора 3, а следовательно, уменьшение падения напряжения на резисторе 6 и еще большее отпирание транзистора 2. Транзистор 3 полностью закрывается и весь ток 1 начинает протекать через транзистор 2. Транзистор 7 открывается и конденсатор 8 начинает разряжаться по экспоненциальному закону. В это время падение напряжения на резисторе 6 обуславливается протеканием базового тока транзистора 2 и становится равным0 -1 -К 6,где ф, - статический коэффициент передачи по току транзистора 2 в схеме с общим эмиттером. В этом режиме т,е. в режиме разряда, потребляемая мощность Р становится равнойР,= 21,Е р/где й - время разряда конденсатора 8.Потребляемая за период мощность Р,определяется суммой Р,.иР, 2 Е з1, 2 Е 1.Выбирая п и ш,устанавливают 06) 0 и тогда напряжение 0 определяет нижний уровень переключения транзисторов 2 и 3 дифференциального усилителя 1.Как только напряжение на конденсаторе 8 в процессе разряда становится ниже напряжения 0 падение нап 6+Рооо Т Составитель А.Горбачевтор Л,Повхан Техред,М.Ходанич Корректор С.Черни Подписноемитета СССРткрытийнаб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро Проектная, 4 3 12382 ряжения на резисторе 6 увеличивается транзистор 2, а значит и транзистор 7 закрываются открываются транзисторы 3 в процессе заряда конденсатора 8 повторяется.Записывают выражение для потреб-. ляемой эа время заряда мощности Р, по схеме известного устройства где 1, - ток, потребляемь 1 й дифференциальным усилителем по схеме известного устройства; 1, - ток генератора тока по схеме. известного устройства.Мощность потребляемая известным устройством за время разряда конденсатора (Р, ), равна: О2 Е (1 + К 1 р ) йооТ где К 1 - ток протекающий через генератор тока в период режима разряда конденсатора; К - коэффициент, характеризукщий отношение токов, протека-. ацих в период заряда конденсатора через резистор и элемент разряда из,вестного устройства1 тз где 1,1 - токи протекающие черезэлемент и резистор в период разрядаконденсатора известного устройства.Потребляемая за период схемойизвестного устройства мощность (Р, )определяется выражением Заказ 3302/56 Тираж 816ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушска14 4Находят соотношение потребляемых эа период мощностей известного и предлагаемого ГПНоп1" (о оЗ (о+ 1 рИр 3Р, 3 ТсЕсли выразить соотношения 1 /1 В,/Т и С /Т через скважность Я, то выражение (3) преобразуется 3 А.(АА:+- (А)Э, А ЯДля реальных значений Я1 иКй 1 А2,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить К 1 Щ примерно в 2 раза.Формула изобретенияГенератор пилообразного напряжения, содержащий дифференциальный усилитель, состоящий из первого и второго транзисторов, эмиттеры которыхподключены к выходу источника токадифференциального усилителя, коллекторы первого и первый коллектор второго через повторитель тока дифференциального усилителя соединены собщей шиной устройства, причем базапервого транзистора дифференциального усилителя соединена через первыйрезистор с общей шиной устройства,эмиттер ключевого транзистора соединен с общей шиной устройства, коллектор - с потенциальной обкладкой конденсатора и с базой второго транзистора дифференциального усилителя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД, второй .транзистор дифференциального усилителявыполнен многоколлекторкым, второйколлектор которого соединен с.потенциальной обкладкой конденсатора, третий коллектор - с базой первоготранзистора дифференциального усилителя.