Генератор ступенчатого напряжения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 367532 Союз Советснин Социалистическими Республин. Кл. Н ОЗЕ 4/02 присоединением заявкириоритет публиковано 23,.1973. БюллетеньДата опубликования описания 16.111.1973 ан Комитет п зобретений ири СоветеССС тнрытий УДК 621.374.32(088.8 нис Авторизобретсни, Кузьмин Заявитель ЕНЕРАТОР СТУПЕНЧАТОГО НАПРЯЖЕ Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых вольтметрах и преобразователях постоянного напряжения в дискретные временные интервалы.5Известны генераторы ступенчатого напряжения с задающим фазо-импульсным многоустойчивьгм блоком, содержащим компаратор, источник опорного напряжения, дозирующую схему, формирующий:конденсатор, транзи сторный ключ и интегрирующую 1 тС-цепь.Однако при изменении номинальных величин элементов известных генераторов и температуры окружающей среды недопустимо колеблется амплитуда ступенек генерируемого 15 напряжения, при этом надежность работы и стабильность выходных параметров генератора снижаются.Цель изобретения - повышение надежности и стабильности работы генератора ступенча того напряжения. Для этого в предлагаемом генераторе, формирующий конденсатор подключен к оазе транзистора компаратора и к коллектору. одного из транзисторов дозирующей схемы, база которого подключена к дополнительному источнику напряжения, подключенному также через резистор интегрирующей цепи к точке соединения базы транзистор а буферного уеилителя, коллектор а тр анзистора коцпаратора и конденсатора интегрирующей цепи. На фиг. 1 дана блок-схема, предлагаемогогенератора ступенчатого напряжения; нафиг. 2 - принципиальная схема одного из вариантов генератора.Дозирующая схема 1 (см. фиг. 1), на входкоторой подают тактовые импульсы, соединена с формирующим конденсатором 2.Вход управления компаратора 3 соединен систочником 4 опорного напряжения. Конденеатор 2 разряжается импульсами сброса сключа 5, вход запуска которого соединен с источником б импульсов установки количестваступенек, а другой вход ключа 5 и вход каналаобратной связи, состоящего из буферных усилителей 7 и 8 согласования,по входу и выходуинтегрирующей ЛС-цепи 9, параллельно, соединены с выходом компаратора д. Выход усилителя 7 подключен к дополнительному входудозирующей схемы 1.В описываемом варианте предлагаемого генератора ступенчатого напряжения (ем.фиг. 2) транзисторы 10 и 11 дозирующей схемы 1 соединены резистором 12, который вместе с эмиттерной нагрузкой - резистором 13,общим для транзистора 11 и усилительноготранзистора 14, включен на входе управлениядозирующей схемы,Тактовые импульсы подают на вход 15 дозирующей схемы, коллекторная цепь транзистора 11 иоторой одновременно соединена сформирующим конденсатором, коллектором367532 55 60 65 3транзистора 1 б ключа 5, переключаемого управляющими импульсами по входу 17, и базой усилительного транзистора 18.Между усилительньгми транзисторами 14 и 18 включены конденсатор 19 и резистор 20 интегрирующей РС-цепи 9.К базе транзистора П с подсоединенным к ней резистором 20 подключен дополнительный источник напряжения ЕьУсилитель на транзисторе 18 выполняет также роль компаратора.Разнополярные транзисторы 10 и 1 б дозируюшей схемы и ключа эмиттерами подключены к соответствующим источникам, питания ЕЕз.Генератор работает следующим образом.Пусть в исходном состоянии формирующий конденсатор заряжен до напряжения, величина которого равна величине напряжения источника питания +Е а конденсатор 19 - до напряжения, приблизительно равного напряжению источника питания - Ез. При этом переход база в эмитт транзистора П находится под нулевым смещением, так как потенциалы его базы и эмиттера оказываются приблизительно равными.Поступающие на вход 15 дозатора тактовые импульсы открывают транзистор 10, обеспечивающий пульсирующее поступление тока в соответствии с тактовыми импульсами на эмиттер транзистора П, Так как переход база - эмиттер транзистора 11 находится под нулевым смещением, порции тока, протекающие через него в формирующий конденсатор 2, будут максимальными. Уже при поступлении количества тактовых импульсов, меньшего требуемого количества ступенек, генерируемое ступенчатое нааряжение превосходит по абсолютной величине уровень напряжения компарации (на фиг. 2 источником напряжения компарации слежит нулевая шина питания).Транзистор 18 открывается, и конденсатор 19 заряжается до тех пор, пока на вход 17 ключа 5 не цоступит импульс установки требуемого количества ступенек.Транзистор 1 б открывается и заряжает конденсатор 2 до напряжения источника питания +Ез, после чего процесс ступенчатого изменения напряжения на конденсаторе 2 повторяется.Изменение напряжения с выхода интегрирующей цепи 9 (см, фиг, 1) через буферный усилитель 7 на управляющий вход дозирующей схемы 1 передается так, что увеличение (уменьшение) этого напряжения вызывает уменьшение (увеличение) порций заряда, сообщаемых дозирующим элементом 1 компаратору 8.Увеличение напряжения на конденсаторе 19 (см, фиг. 2) вызывает запирание транзистора 11, вследствие чего порции тока, поступающие в соответствии с тактовыми импульсами на эмиттер транзистора 11, уменьшаются. Уменьшается также и величина стуаенчатого напря 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4жения. Процесс уменьшения величины ступенчатого напряжения продолжается до тех пор, пока она не станет равенной заданной, т. е. абсолютной величине напряжения источника питания +Ез. Это происходит потому, что зарядные порции тока, сообщаемые транзистором 18 конденсатору 19, становятся настолько малыми, что заряд конденсатора 9 этими порциями компенсируется его разрядом через резистор 20.Чем большим коэффициентом усиления обладают буферные усилители на транзисторах 14 и 18 и чем меньше величина разряда конденсатора 19 через ,резистор 20, тем с большей точностью ступенчатое напряжение устанавливается равным заданному,Для увеличения точности генерации ступенчатого напряжения заданной величины количество каскадов буферных усилителей может быть увеличено.В случае изменения параметров схемы генератора под влиянием дестабилизирующих факторов изменяется напряжение на выходе интегрирующей ЯС-цепи 9 в сторону сохранения величины ступенчатого напряжения равной заданной.Например, если под влиянием изменения температуры изменяются порции заряда, сообщаемые формирующему конденсатору 2 дозирующей схемой 1, или изменится емкость этого конденсатора в сторону уменьшения величины ступенчатого напряжения, перестанут поступать аорции тока с выхода компаратора 8 через буферный усилитель 8 на вход интегрирующей цепи 9 (см. фиг. 1) и соответственно конденсатор 19 начнет разряжаться через резистор 20 до тех пор, аока не увеличатся порции заряда, сообщаемые дозирующей схемой формирующему конденсатору 2, до такой величиныпри которой ступенчатое напряжение вновь станет равным заданному, т. е. пока не станут поступать порции тока с выхода компаратора на вход интегрирующей цепи.В качестве дозирующей схемы в иредлагаемом генераторе может быть применена любая схема, обеспечивающая ступенчатое нарастание или убывание напряжения на формирующем конденсаторе и имеющая вход управления этим процессом. Предмет изобретения Генератор ступенчатого напряжения, содержащий дозирующую схему, компаратор, источник опорного напряжения, формирующий конденсатор, транзисторные ключи и интегрирующую РС-цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, формирующий конденсатор подключен к базе транзистора компаратора и к коллектору одного из транзисторов дозирующей схемы, база которого подключена к дополнительному источнику напряжения, подключенному также367532 лителя, коллектора транзистора компаратораи конденсатора интегрирующей цепи. 7 г оставитель В. СтройкинТехред Л, Грачева актор Г тел ьск Заказ 526/14 Изд.1158 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 пография,апунов через резистор интегрирующей цепи к точке соединения базы транзистора буферного усиорректоры; Т. Запороже и Т, Гревцов