Генератор импульсов треугольной формы

Союз Советски кСоциапистическизРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29.01.79 (21 ) . 2718871/18-21 с присоединением. заявки М Ркударстюиый комитет СССР ао делам изобретений н открытий(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТРЕУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ.технике и предназначено для использования в устройствах автоматики и радиотехники еИзвестны генераторы импульсов треу 5гольной формы, содержащие управляемыйтриггер и блок управления с термозависимым элементом 11 .Особенность таких устройств заключается в недостаточной линейности выходных напряжений,Наиболее близким к предлагаемомуявляется генератор импульсов, содержащий триггер, подключенный входом черезоперационный усилитель к выходу времязадаюшего каскада с термозависимымэлементом косвенного нагрева, подогреватель которого включен в цепь, коммутируемую выходным стпналом триггера,подключенную и выходу операционного 2 оустятителяго 1Такой генератор имеет недостаточнуюлпчейность треугольного напряжениявследствие квадратичной зависимости,температуры термозависимого элемента от подводимого к подогревателю напряжения или тока. Компенсация нелинейности путем вьКора вида зависимости выходного напряжения времязадаюшего каскада от температуры термозввисимого элемента связана с сушественньми трудностями.Пель изобретения . - повышение линейности фронтов формируемых импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсов треугольной формы, содержашем триггер, подключенный входом через операционный усилитель к выходу времязадаюшего каскада с термозависимым элементом косвенного нагрева, подогреватель которого включен вцепь, связанную с триггером и подключенную к выходу операционного усилителя, термозависимый элемент косвенногонагрева выполнен в виде объединенных впару нагреватель-приемник двух транзисторов, причем транзистор-нагреватель;включенный по схеме с обшей базой, подключен коллектором к выходу операцион20 3 9ного усилителя, а эмиттер - через элемент развязки к выходу триггера, атранзистор-приемник включен по схемедиода.Кроме того, времязадаюший каскадвыполнен по схеме моста с транзистором-приемником, включенным в одно 1 рплеч моста, подсоединенное к обшей шине,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого генератора.Генератор треугольных импульсов содержит времязадаюший каскад 1, включащший в себя транзистор-приемник 2,питающий его стабилизатор тока на транзисторе 3 с резистором 4 в цепи эмиттера и делителем в цепи базы на резисторах 5 и 6, термокомпенсируюший транзистор 7 и питающий его стабилизатортока, выполненный на транзисторе 8 срезистором 9 в цепи эмиттера Выходывремязадаюшего каскада 1 подключеныко входам операционного усилителя 10,выход которого через резистор 1 1 подключен к инвертируюшему входу второгокаскада этого же усилитепя и ко входутриггера 12. К выходу триггера черезэлемент 13 развязки подключен переходбаза-эмиттер транзистора-нагревателя14, переход коллектор-база которогосоединен с выходом операционного усилителя,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходе операционного усилителя 10 напряжение отрицательно по знаку и минимально по величине. При этом через переход коллектор-база транзистора-нагревателя 1 ".проходит ток, величина которого примерно равна току эмиттера. Этот ток задается элементом 13 развязки, которымможет быть резистор. За счет выделяемой мощности температура транзисторанагревателя 14 и имеющего с ним тепловую связь транзистора-приемника 2 повышается. Это приводит к уменьшениюнапряжения на переходе база-эмиттертранзистора-приемника 2, на неинвертирующем входе усилителя 10, а также кувеличению по абсолютной величине, напряжения на выходе усилителя и на переходе коллектор-база транзистора-нагревателя 14, При этом увеличивается мощность, выделяемая в транзисторе-нагревателе 14 и его температура, что приводит к росту телпературы транзисторапрпемника 2, уменьшению напряжения нанел, росту напряжения на транзисторенагревателе 14, выделяемой в нем мощно"ти и т.д. Таким образом, происходит рост напряжения на выходе усилителя 10 до первого порогового значения, при котором триггер 12 изменяет свое состояние.После изменения состояния триггера 12 напряжение на его выходе и ток через элемент 13 развязки и транзистор - нагреватель 14 уменьшаются, что уменьшает мощность, выделяемую в транзисторе- нагревателе 14. Начинается процесс охлаждения транзистора-приемника 2, сопровождающийся увеличением напряженияна нем, что ведет к уменьшению напряжения по абсолютной величине на выходе усилителя 10 и на переходе коллектор-, база транзистора-нагревателя 14, ещебольшему охлаждению транзисторов-нагревателей 14 и транзисторов-приемников 2 и т.д., При определенном значении напряжения триггер 12 переходит в исходное состояние, что приводит к увеличе- нию напряжения па его выходе и тока 25 через транзистор-нагреватель 14, послечего процесс повторяется. Как и в первом полупериоде колебаний, во втором.полупериоде происходит линейное измен,ние напряжения на выходе усилителя, нос обратным знаком приращений. Такимобразом, генератор формирует треугольное напряжение на выходе усилителя ипрямоугольное на выходе триггера, Еслипо окончании первого полупериода колебаний обеспечить на выходе триггера 12 35напряжение равное нулю, то транзисторнагреватель 14 оказывается закрытым,цепь положительной обратной связи -разомкнутой и охлаждение транзистораприемника 2 происходит по закону, близкому к экспоненциальному с постояннойвремени Т, т.е, существенно быстрее,чем в рассмотренном выше случае.,Транзистор-нагреватель 14 можетбыть подключен к выходу усилителя 10эмиттером через резистор, а коллектором - к выходу триггера непосредственноили через элемент развязки, функции которого может выполнять в этом случае,эмиттерный повторитель.ЯБлагодаря наличию кольца положительной обратной связи тепловая постояннаявремени 7 термозависилюго времязадающего элемента как бы увеличивается враз, достигая значенияф,1 Ц где 1 с - коэффициент передачи в кольцеобратной связи.. Бутяга,к Корректс 7 Зак Подписноемитета СССРоткрытий аушская на Флиял ППП Патент, г; Ужгород, ул. Преектная, 4 5 96312Благодаря тому, что в кольце обратной связи все элементы имеют лннейную зависимость выходного параметра от входного, предлагаемый генератор обеспечивает высокую линейность треугольно- Э го напряжения,формула изобретения 1. Генератор импульсов треугольной формы содержащий триггер, подключ- ный входом через операционный усилитель к выходу времязадающего каскада с термозависимым элементом косвенного наг рева, подогреватель которого влочен в цепь, связанную с триггером и под"аоченную к выходу операционного усилителя, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цепью повышения линейности фронтов фор . мируемых импульсов, термозависимый элемент косвенного нагюева выполнен в Редактор Ю, СередаТехред Е,Ха 8 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного по делам изобретени 113035, Москва, Ж, 8 бвиде объединенньк в пару нагреватель- приемник двух транзисторов, причем транзистор-нагреватель, включенный по схеме с общей базой, подключен коллектором к выходу операционного усилителя, а эмиттер - через элемент развязки к выходу триггера, а транзистор-приемник включен по схеме диода.2. Генератор по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что времязадаюший као кад выполнен по схеме моста с транзистором-приемником, включенным в одно из плеч, моста, подсоединенное к обшей шине,Источники йнформации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 546091,кл, Н 03 К 3/281, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР М 712927, кл. Н 03 К 3/02, 1978