Преобразователь постоянного тока в частоту импульсов

(51) М. Кд. 2)Заявлено 31. 2) 1765715/18- 21 Н 03 К 7/06 Н 03 К 3/02 ки .% и исоелинениеи Гоеударстееннцй кемит 3) Приоритет по лелем нзабретенн и открытий) УЙК 621 376. ,32:621.378. .52(088.8) ата опуб ования описания ор об етении И, Турцен(71) заявител ОСТОЯННОГО ТОКА В ЧАСТОИПУЛЬСОВ автоматиожет быть ания непре- частоту относи Изобретени импульс аторующему конде параллельно х г 3 Недостаток ои технике и для преобраз использовано го устроитва ок его рывно изменимпульсов. т в относительно узком диапа бразуемых токов,Цель изобретения - увеличение диаазона преобразуемых токов,П авленная реобразо стоту в виде мульти два транзисто лекторно-базо ых эмиттерам тор не рониру транз через ник т ка, под ующему транзи бщей ба ен с ба ондечсатору, вв тор, вклз енчыи ой, коллектор к ой первого тран эмиттером второ денпо сх хрони трети срого истора о тран ди ер-с а эми зисто(51) ПРЕОБРА 308 АТЕЛЬ Известны преобразователи тока в частоту импульсов, выполненные на основе интегратора с периодическим сбросом, характеризующийся широким частотным диапазоном и диапазоном10 преобразуемых токов 11 и 21.Недостатком этих устройств является относительная сложность.Наиболее близким к предлагаемому15 является преобразователь постоянного тока в частоту импульсов,. выполненный в виде мультивибратора,также содержащий два транзистора с перекрестными коллекторно-базовыми связями, подключенных эмиттерами к общей шине, первый транзистор непосредственно, а второй - через хронирующий конденсатор, и источник тока, подключенный ель достигается тем,тель постоянного томпульсов, выполненныи ибратора, содержащий а с перекрестными колыми связями, подключенк общей шине, первый осредственно, а второй щий конденсатор, источлюченный параллельно91907На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства,Устройство содержит транзисторы 1-3, конденсаторы 4 и 5, резисторы Ь, источник 9 напряжения, источник 10 входного преобразуемого тока, в качестве которого можно использовать регулируемый источник напряжения с последовательно включенным резистором, диод 11, Стабилитрон 12 и ре- О зистор 13 не являются обязательными, принципиально необходимыми для работы устройства.Устройство работает следующим образом. 15При отсутствии тока от источника 10 транзистор 1 насыщен током, прогекающим от источника 9 через резистор 7, а транзисторы 2 и 3 закрыты, В случае, если транзисторы 1 и 3 гер маниевые, а транЗистор 2 - кремниевый, то диод 11 для работы схемы не нужен, если же транзисторы 1 и 3 одинаковые, то необходим диод 11 для получения порога нацала проводимости 25 для транзистора 2 большим, чем для транзистора 3 при подаче на них тока от истоцника 10. В рассмотренном состоянии, т.е,30когда ток от источника 10 равен нулю,преобразователь находится в устойчивом состоянии и не генерирует. Этососгояние будет до тех пор, пока величина тока от источника 10 не пре-.высит порог генерации преобразователя.35Порог генерации задается величинойсопротивления резистора 7, котораяопределяет ток базы транзисторапри отсутствии тока от источника 10,40т.е. степень насыщения транзистора 1.Например, при токе выхода транзистора 1 из режима насыщения, равном10 мКа, ток базы задается значительно большим, равным, например,(0,5 мА.)Этот ток (0,5 мА) практически и будеттоком начала генерации. Так как величина тока насыщения значительно больше величины тока выхода транзистора 1 из режима насыщения то изменения параметров транзистора 1 практически не сказываются на работе предлагаемого преобразователя постоянноготока в частоту импульсов,При величине тока от истоцника 1 О,меньшей велицины порога генерации г 1 ре образователя, транзистор 3 находитсяв активном режиме,при котором ток егоколлектора практически равен току эмиттера. Поэтому при появлении тока от источника 10 ток базы транзистора 1 уменьшается на величину тока коллектора транзистора 3. Когда ток от истоцни ка 0 достигнет величины порога генерации, т.е. тока, при котором транзистор 1 начнет выходить из режима насыщения в активный режим, при котором напряжение на его коллекторе увеличивается, начинает протекать ток базы и коллектора транзистора 2 возникнет лавинообразный процесс переключения транзисторов 1 и 2 чеоез элемент положительной обратной связи в качестве которого можно использовать конденсатор 4 (либо резистор).Рассмотрим работу, когда в качестве элемента обратной связи использован конденсатор,После лавинообразного процесса запирания транзистора 1 и отпирания транзистора 2 током эмиттера транзистора 2 происходит перезаряд конденсатора 5, поскольку ток его эмиттера ,больше тока от источника 10. Время перезаряда конденсатора 5 током эмиттера транзистора 2 определяется временем перезаряда конденсатора 4 церез резистор 7. При наличии стабилитрона 12 напряжение на конденсаторе 5 достигает напряжения пробоя стабилитрона 12 и далее останется постоянным. Гсли о раницитель, стабилитрон 12 отсутс; вует, то перезаряд конденсатора 5 током эмиттера продолжается в течение всего времени открытого состояния транзистора 2, если время перезарлда конденсатора 4 мало, или до тех пор, пока ток эмиттера транзистора 2 не станет равным или меньшим тока от источника 10.После того как напряжение на левом выводе конденсатора 4 изменит знак с положительного на отрицательный и достигнет напряжения порога проводимости база-эмиттерного перехода транзистора 1, возникнет лавинообразный процесс обратного переключения транзисторов, после которого транзистор 1 окажется в режиме насыщения, транзистор 2 закроется, а конденсатор 5 начнет заряжаться от источника 10 тока. Когда напряжение на конденсаторе 5 достигнет такой величины, при которой транзистор 1 выйдет из режима насыщения, произойдет лавинообразный процесс переклюцения транзисторов, в результате которого транзистор 191907 6Формула и зоб ретения 5закроется, а транзистор 2 откроется. Далее все процессы будут повторяться.Чем больше величина тока от источника 10, тем быстрее будет происходитьзаряд конденсатора 5, тем меньше период формируемых импульсов, т.е, темвыше частота импульсов.Отношение номиналов емкостей конденсаторов 5 и ч может быть практически любым, От емкости конденсатора ч зависит длительность импульса,а от емкости конденсатора 5 - интервал между импульсами.Если в качестве элемента обратнойсвязи использовать резистор, то длительность импульса будет определяться степенью насыщения транзистора 1,задаваемой указанным резистором вцепи обратной связи.В предлагаемом устройстве наличие 2 о дополнительного третьего транзистора обусловливает наличие дополнительнойцепи запуска для первого транзистора,что делает возможным работу устройства при меньших величинах входного 25тока и тем самым,расширяет частотный диапазон снизу. Отсутствие ограничений на величину емкости конденсатора цепи коллекторно-базовой связи уменьшает длительность формируемых импуль-зо сов, тем самым расширяет частотный диапазон сверху. Преобразователь постоянного тока в частоту импульсов,. выполненный в виде мультивибратора, содержащий два транзистора с перекрестными коллекторно-базовыми связями, подключенных эмиттерами к общей шине, первый транзистор непосредственно, а второй через хронирующий конденсатор, источник тока, подключенный параллельно хронирующему конденсатору, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона преобразуемых токов, в него введен третий транзистор, включенный по схеме с общей базой, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, а эмиттер - с эмиттером второго транзистораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 363205, кл. Н 03 К 13/20, 1971.2, Патент Великобритании 1 103 ч 01 1 1 кл. Н 3 Т, 1966.3. Справочник по импульсной техни ке. Под ред. В. Н. Яковлева, 1(иев, Техника", с. 133, оис. 13,5 (прототип). ВНИИ ПИ Заказ 2161/3 Тираж 95 ч Подписное