Генератор линейно изменяющегося напряжения

(5 НА 4) ГЕНЕРАТОРПРЯЖЕНИЯ7) Изобретений технике, мо пул относитсяет быть испстве узла к льзовано, нтрольнолью изоб- ПД аа ния от ия, понапример, в кач измерительной а ретения являетс аратуры повышен нергопотреблного напряжействия за ет снижен сточников опо сн ышение быстр ия времени в опотребления состояния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛВСТ тановления исходного остижения поставлен 80130754 ной цели в устройство введен полевойтранзистор 9, образованы новые функциональные связи. В устройстве действуют две петли положительной обратной связи: первая - в процессе формирования линейно изменяющегося напряжения и способствует росту линейности, вторая - при разряде конденсатора, точнее при отпирании и запираниитранзисторов 4 и 5, способствует обеспечению малого времени восстановления исходного состояния, т,е. уменьшению оборотного хода. Это позволилополучить существенный эффект по повышению линейности прямого хода иуменьшению обратного хода. Посколькув течение длительного процесса формирования прямого хода и в процессеформирования короткого импульса сквозной ток через каналы последовательносоединенных транзисторов 7 и 8 непротекает, получается за счет этогосущественный эффект по экономии энер130754Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано,например, в качестве узла контрольноизмерительной аппаратуры.Целью изобретения является повы 5шение КПД за счет снижения энергопотребления от источников опорного напряжения, повышение быстродействияэа счет снижения времени восстановления исходного состояния, 10На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства,Генератор линейно изменяющегосянапряжения содержит первый полевойтранзистор 1, сток которого соединен 15с шиной 2 питания, исток - с потенциальной обкладкой конденсатора 3, которая соединена с первым эмиттеромтранзистора 4, база которого соединена с коллектором второго транзистора 5, база которого соединена с коллектором первого транзистора 4, апервый эмиттер - с общей шиной устройства, промежуток сток - исток второго полевого транзистора 6 включен 5между общей шиной устройства и коллектором первого транзистора 4, базакоторого соединена с истоком третьего полевого транзистора 7, сток которого соединен с шиной 2 питания и 30стоком четвертого полевого транзистора 8, пятый полевой транзистор 9,, промежуток исток-сток которого включен между общей шиной устройства иистоком четвертого полевого транзистора 8, затвор которого соединен сзатвором третьего полевого транзистора 7 и первым эмиттером первоготранзистора 4, второй эмиттер которого соединен с первой шиной 10 синхронизации, затвор первого полевого транзистора 1 соединен с коллекторомвторого транзистора 5, второй эмиттер которого соединен с шиной 11 нагрузки, затвор пятого полевого транзистора 9 соединен с шиной 12 управления, исток второго полевого транзистора 6 соединен с второй шиной 13синхронизации,Генератор работает следующим образом.В исходном состоянии синхроимпульс.отсутствует, конденсатор разряжен,транзисторы 1,6,9 и 7 приоткръты, атранзисторы 4,5 и 8 закрыты. Начиная 55с такого исходного состояния, прикотором напряжение на базе транзистора 4 чуть больше по величине половины напряжения источника питания, кон2денсатор 3 заряжается через участок сток-исток зарядного токостабилизирующего транзистора 1 по линейному закону, так как рабочая точка на выходах вольт-амперных характеристиках последнего поддерживается в пентодной области напряжением источника опорного напряжения на транзисторах 7,8 и 9. По мере роста напряжения на верхней обкладке конденсатора относительно общей шины питания транзистор 7 приоткрывается, а транзистор 8 продолжает запираться, в то время как проводимость канала транзистора 9 практически остается неизменной, поскольку к его затвору приложено напряжение от источника питания или постоянное напряжение от другого внешнего источника, В результа те такого переходного процесса напряжение источника опорного напряжения и, следовательно, затвора зарядного транзистора 1 возрастает по мере заряда конденсатора 3. Это приводит к медленному росту тока стока транзистора 1 и, следовательно, к увеличению величины тока заряда конденсатора, т.е, к повышению степени линейности напряжения на конденсаторе,Таким образом, в результате соединения затвора транзистора 1 к выходу источника опорного напряжения, затворов КНДП-транзисторов 6 и 8, к истоку этого транзистора 1 и к конденсатору 3 сформирована петля поло- . жительной обратной связи, которая следит за изменением напряжения на конденсаторе 3, непрерывно обеспечивая прирост ее по мере заряда. Именно это позволяет существенно повысить линейность.Поскольку по мере заряда накопительного конденсатора растет величина напряжения на нем, то в момент й наступает равенство напряжений источника опорного напряжения и напряжения на конденсаторе, при этом через участок эмиттер-база транзистора начинает течь ток в прямом направлении по мере заряда конденсатора, Этот ток усиливается в колекторной цепи, протекает через участок эмиттер-база транзистора 5, в коллекторной цепи последнего вновь усиливается, и теперь дважды усиленный первоначальный ток конденсатора вновь замыкается в цепи эмиттер-база транзистора 4, где получает в коллекторной цепи новое усиление. Такой регенеративный процесс3 1307развивается лавинообразно (очень быстро), поэтому оба транзистора 4,5быстро открываются и переходят в режим насыщения, где их суммарное сопротивление мало. Поскольку малоесопротивление этих транзисторов под 5ключено параллельно конденсатору 3,то последний разряжается очень быстров интервале времениМалое сопротивление транзисторов4 и 5 одновременно шунтирует выходисточника опорного напряжения, таккак оно в этом интервале подключенпараллельно последовательно соединенных сток-исток транзисторов 8 и 9.Поэтому напряжение источника резкопадает и за время разряда конденсатора формируется импульс отрицательной полярности.Если в нижний эмиттер транзистора5 включена нагрузка (на схеме ее нет),то на нее сформировался бы импульсположительной полярности.Во всех случаях (наличие внешнейнагрузки или ее отсутствии в эмитте-, 25ре транзистора 5) на стоке транзистора 6 формируется короткий остроконечный импульс (фиг.2 г). Однако при отсутствии такой нагрузки, т.е. когдаверхний эмиттер транзистор 5 соеди- Зрнен с шиной питания, импульс корочеи острее.Разряд конденсатора происходит домомента с , при котором развиваетсярегенеративный процесс в обратном по рядке, и транзисторы 4 и 5 быстро переходят в исходное закрытое состояние. При этом уровень напряжения востанавливается высоким, и весь процесс заряда конденсатора повторяется. 40Если в процессе заряда конденсаторов поступает синхроимпульс положительной полярности на эмиттер транзистора 4 или на базу транзистора 5 или отрицательной полярности на эмиттер транзистора 5, то оба транзистора лавинообразно открываются, переходят в режим насыщения и шунтируют конденсатор 3. Теперь процесс заряда заканчивается и происходит разряд конден р сатора.По окончании разряда конденсатора оба транзистора быстро переходят в режим отсечки и процесс формирования линейно-изменяющегося напряжения повторяется.В устройстве действуют две петли положительной обратной связи: первая в процессе формирования линейно изме 542 4няющегося напряжения и способствуетросту линейности, вторая при разрядеконденсатора, точнее при отпирании изапирании транзисторов 4 и 5 способствуетобеспечению малого времени восстановления исходного состояния, т.е. уменьшению обратного хода.Это позволило получить существенный эффект по повышению линейности прямого хода и уменьшению обратного хода.Поскольку в течение длительного процесса формирования прямого хода и в процессе формирования короткого импулЬса сквозной ток через каналы последовательно соединенных транзисторов 7 и 8 не протекает, то получается за счет этого существенный эффект по экономии энергопотребления. Формула изобретенияГенератор линейно изменяющегося напряжения, содержащий первый полевой транзистор, сток которого соединен с шиной питания, исток - с потенциальной обкладкой конденсатора и с первым эмиттером пеового транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, база которого соединена с коллектором первоготранзистора, а первый эмиттер с общей шиной устройства, промежутоксток - исток второго полевого транзистора включен между общей шинойустройства и коллектором первого транзистора, база которого соединена с истоком третьего полевого транзисто ра, сток которого подключен к шине питания и стоком четвертого полевого транзистора, о т л,и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД при одновременном повьппении быстродействия, в него введен пятый полевой транзистор, промежуток исток - сток которого включен между общей шиной устройства и истоком четвертого полевого транзистора, затвор которого соединен с затвором третьего полевого транзистора и первым эмиттером первого транзистора, второй эмиттер которого соединен с первой шиной синхронизации, причем затвор первого полевого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, второй эмиттер которого соединен с шиной нагрузки, а затвор пятого полевого транзистора соединен с шиной управления, при этом исток второго полевого транзистора соединен с второй шиной синхронизации.