Генератор импульсов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 10,0278 (21) 2578299/18-21 (51) М. Кл.3 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Н 03 К 3/26 Н 03 К 3/01 Государственный комитет СССР оо дедам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике, автоматике и радиоэлек-, тронике. По основному авт. св. 9536591 известен генератор импульсов, который содержит импульсные времязадающие мосты, выходной трансформатор с обмотками обратной связи, включенными в ветви импульсных времязадающих мостов и коммутирующие транзисторы, с диодами, шунтирующими база-эмиттерные переходы этих транзисторов, Базы каждого из коммутирующих транзисторов через времязадающие конденсаторы, обмотки обратной связи и времязадающие резисторы соединены с коллекторами противоположных коммутирующих транзисторов и с коллекторами своих коммутирующих транзисторов через диоды, дополнительно введенные резисторы и времязадающие резисторы, при этом выводы обмоток обратной связи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно с соответствующими первичными обмотками трансформатора вторые ветви времязадающих мостов 1 . Недостатками известного генератора импульсов являются значительная сложность его схемы, вследствие чего он малонадежен, а также большая трудоемкость при изготовлении микросборок. Кроме того, наличие значительных выбросов на вершинах импульсов в моменты переключения коммутирующих транзисторов ведет к ограничению допустимого уровня напряжения источника питания и к возрастанию мощности потерь на переключение коммутирующих транзисторов, что также снижает надежность работы генератора.15 Цель изобретения - повышение надежности генератора импульсов.Поставленная цель достигаетсятем, что в генератор импульсов по авт.св. 9536591, содержащий импульс ные времязадакяуие мосты, выходнойтрансформатор с обмотками обратной связи, включенными в ветви импульсных времязадающих мостов и коммутирующие транзисторы, с диодами, шунтирующими база-эмиттерные переходы этих транзисторов, базы каждого из коммутирующих транзисторов через времязадающие конденсаторы, обмотки обратной связи и времязадающие ре- ЗО зисторы соединены с коллекторами .5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 противоположных коммутирующих транзисторов и с коллекторами своих жекоммутирующих транзисторов черездиоды, дополнительно введены резисторы и времязадающие резисторы,при этом выводы обмоток обратнойсвязи через диоды соединены с дополнительно введенным переменным резистором, включенным между полюсами источника питания, образующего совместно с соответствующими первичнымиобмотками трансформатора, вторыеветви времязадающих мостов, дополнительно введены резисторы, включенные последовательно с времязадающими конденсаторами.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого генератора импульсов.Генератор импульсов образовандвумя импульсными времязадающими мостами, состоящими из трансформатора1, имеющего обмотки 1-1, 1-2, 1-3,1-4 и 1-5, коммутирующих транзисторов 2 и 3, времязадающих резисторов4 и 5, времязадающих конденсаторовб и 7, резисторов 8-13, диодов 14 и15 и источника 16 напряжения питания.Первый мост содержит времязадающие резистор 4 и конденсатор бпервая ветвь, в которую включена обмотка 1-1 обратной связи трансформатора 1 между конденсатором б и резистором 4 и общая шина источниканапряжения питания 16 - вторая ветвь.Второй мост содержит времязадающиерезистор 5 и конденсатор 7 - перваяветвь, в которую включена обмотка1-2 обратной связи трансформатора 1между конденсатором 7 и резистором 5,и общая шина источника напряжения питания 16 - вторая ветвь. Общие точкисоединения времязадающих резисторов4 и 5 и обмоток 1-1 и 1-2 обратнойсвязи соответственно соединены сбазами противоположных коммутирующих транзисторов 3 и 2 через резисторы 13 и 12 и диоды 15 и 14. Коллекторы коммутирующих транзисторов2 и 3 соединены соответственно свремязадающими резисторами 5 и 4 ис первичными обмотками 1-3 и 1-4трансформатора 1, средний выводкоторых соединен с общей потенциальной точкой источника 16. Нагрузкаподключается к выходной обмотке 1-5трансформатора 1, последовательнос вреязадающими конденсаторами б и7 включены соответственно дополнительные резисторы 8 и 9.Генератор импульсов работает следующим образом,Пусть первоначально происходитзаряд конденсатора б, зарядный токкоторого протекает от плюса источника 16 через обмотку 1-4, на которой развивается напряжение, численноравное напряжению источника 16 питания далее через времязадающий резистор 4, обмотку 1-1 с согласнымпо знакам напряжением на ней, конденсатор б, дополнительный резистор 8,база-эмиттерный переход коммутирующего транзистора 2 на минус источника 16. Коммутирующий транзистор 2открывается, и все напряжение источника 16 прикладывается к первичнойобмотке 1-3 трансформатора 1, на выходной обмотке 1-5 которого вырабатывается одна из полувол генерируемогопериода колебаний. Длительность этойполуволны будет определяться временем заряда конденсатора б до величины фиксации, равной величине напряжения обмотки 1-1 обратной связитрансформатора 1.До момента фиксации напряжения наконденсаторе б диод 15 закрыт суммойобратных напряжений на конденсатореб и обмотке 1-1 обратной связи. Впроцессе заряда конденсатора б напряжение на .нем растет, и когдасумма напряжений на конденсаторе би обмотке 1-1 станет равной нулюили несколько больше нуля, диод 15открывается, фиксируя напряжение кон-,денсатора б (при этом ток базытранзистора 2 стремится к нулю) иприоткрывая транзистор 3 за счет токобазы, протекающего через резистор13 и диод 15,В результате начинается лавинныйпроцесс отпирания транзистора 3 изапирания транзистора 2. Этот процесс еще больше ускоряется за счетдействия обмотки 1-1 обратной связи,так как при этом направление напряжения на ней изменяется на 180 , причем оно становится согласным с зафиксированным напряжением конденсатора б. Происходит перезаряд конденсатора б, в результате которогопротекает ток по цепи: конденсатор6, обмотка 1-1, резистор 13, диод15, база-змиттерный переход транзистора 3, резисторы 10 и 8 и сноваконденсатор бТаким образом, происходит формирование выходных импульсов на обмотке 1-5 с крутыми фронтами за счетрезкого отпирания на данном временном этапе транзистора 3 и формиро,ванного запирания транзистора 2.Динамика описанных процессовповторяется и принимает периодичес кий характер, а на выходной обмотке1-5 трансформатора 1 вырабатываютсяпрямоугольные биполярные импульсы скрутыми фронтами за счет наличиясильной положительной обратной связи в моменты переключения транзисторов 2 и 3. При постепенном, плавномизменении напряжения источника питания от нуля до номинального значения возможен одновременный зарядконденсаторов б и 7, при этом периодическое переключение коммутирующихтранзисторов 2 и 3 нарушится, но841086 Формула изобретения Составитель В.КазаковТехред А Савка Корректор М.Демчи Редакто Родико аказ 480 О/82 Т ВНИИПИ Государстпо делам изобр 13035, Москва, Жираж 988 Подпвенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д. 4/5 сн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна наличие последовательных цепочек из резисторов 4, 5, 12 и 13 и диодов 14 и 15 обеспечивает. подачу прямого напряжения смещения на база-эмиттерные переходы транзисторов 2 и 3, создавая, тем самым; условия для мягкого самовоэбуждения.Если исключить дополнительные резисторы 8 и 9, то это приведет к значительному опережающему отпиранию одного коммутирующего транзистора по отношению к другому, т.е. при работе коммутирующий транзистор 3 резко откроется в момент времени, когда еще открыт и коммутирующий транзистор 2, при этом возникают токи перекрытия, что приводит к резкому возрастанию (на порядок) мощности рассеяния на коммутирующих транзисторах 2 и 3 и появлению значительных коммутационных выбросов напряжения между коллекторами и их эмиттеращ+, что приводит к резкому снижению надежности работы генератора импульсов. Введение дополнительных резисторов 8 и 9 сглаживает резкое включение коммутирующих тран. зисторов 2 и 3, делает его постепенным.Таким образом, предлагаемый генератор импульсов является более надежным, а экспериментальная проверка генератора импульсов на частоте коммутации 100 кГц в диапазоне от -60 до +85 О С полностью подтвердила надежность его работоспособности при мягком самовозбуждении и крутых фронтах генерируемых импульсов. 5 Генератор импульсов по авт.св.9536591, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введенырезисторы, .включенные последователь-.20 но с времязадающими конденсаторами .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 536591, кл. Н 03 К 3/26, 06.09.74.