Генератор пилообразного напряжения

(50 Н 03 К 4/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кий выхоц - с импульс тва, элемент заряца, чен к шине питания, з внешний регулиобщей шине устройщ и й с я тем что,БРАЗсатора,2. Генераи й с яюсник соц тор по и. 1, о т л и ч а ю тем, что согласующий цвухпоржит параллельно соециненр и циоц, включенный в про равлени.1. истеинены стора,асшиые резистоспящем на ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинграцский ордена Ленинэлектротехнический институтим. В, И, Ульянова (Ленина)(54)(57) 1. ГЕНЕРАТОР ПИЛООНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащийрезисный компаратор, управляюшии разрядный выход которого соедпотенциальной обкладкой конценсавхоц питания через генератор ток ной питания, логичесным выходом устройсвход которого поцклювход управления черерующий резистор - кства, о т л и ч а юс целью повышения надежности работы,него введены инвертор, согласующий двухполюсник и транзистор, эмиттер которогсоединен с входом питания гистерезисного компаратора, коллектор через инвертор - с импульсным выходом устройствабаза - с выходом элемента заряца, который через согласующий цвухполюсникподключен к потенциальной обклацке кон10182Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано, например, в устройствах автоматики и вычислительной техники.Известен генератор пилообразного напряжения, содержащий заряпный элемент,включенный между шиной питания и потенциальной обкладкой конденсатора, разрядный элемент, дифференциальный усилитель 1 ).10Непостатком устройства является невысокая линейность формируемого напряжения.Наиболее близким к изобретению является генератор пилообразного напряжения,содержащий гисте реэисный компаратор,управляющий вход и разрядный выходкоторого соединены с потенциальной обклацкой конденсатора, вход питания -через генератор тока с шиной питания,логический выход - с импульсным выходом устройства, элемент зарядавход -которого подключен к шине питания, вхоцуправления - через внешний регулируюгцийрезистор к обшей шине устройства 23, 25Нецостатком устройства является егонизкая напежность работы.Бель изобретения - повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем,что в генератор пилообразного напряжения, содержащий гистерезисный компаратор, управляющий вход и разрядный выходкоторого соединены с потенциальной обкладкой конденсатора, вход питаниячерез генератор тока с шиной питания,логический выход - с импульсным выходом устройства, элемент заряда, входкоторого попключен к шине питания, входуправления черзз внешний резистор - к40обшей шине устройства, ввецены инвертор,согласующий двухполюсник и транзистор,эмиттер которого соединен с входом пи-тания гистерезисного компаратора, коллектор через инвертор - с импульснымвыходом устройства, база - с выходом45элемента заряпа, который через согласующий цвухполюсник подключен к потенциальной обкладке конпенсатора.Согласующий двухполюсник содержитпараллельно соединенныв резистор и диод, включенный в проводящем направлении,На фиг. 1 приведена структурная электри гвская схема устройства; на фиг. 2электрическая схема согласующего цвухполюсника; на фиг. 3 эпюры, пояснякъшие работу схемы.Устройство содержит гистерезисныйкомпаратор 1 с основным входом 2,09 2разрядным выходом 3, входом 4 питания,онпенсвтор 5, генератор 6 тока, элемент 7заряда, регулирующий резистор 8, согласующий двухполюсник 9 на резисторе 10,диоде 11, инвертор 12, транзистор 13.Устройство работает следующим образом,Пусть в исходном состоянии конпенсатор 5 разряжен, а внешний регулирующий резистор 8 соединен со входом управления элемента 7 заря.а расположенныМ на полупроводниковом кристалле,Выходной ток элемента 7 заряда, обратно пропорциональный величине сопротивления внешнего регулирующего резистора,протекает через согласующий цвухполюсник 9 и поступает в конденсатор 5. Еслиток на выходе элемента 7 заряда неизменен, то напряжение на конденсаторе растетпо линейному закону, формируется линейно нарастающий фронт пилообразного напряжения, которое снимается с выхода, В качестве согласуюгцего двухполюсника в общем случае может использоваться резистор, Величина его выбирается такой, чтобы при номинальном значении выходного тока элемента 7 зарядападение напряжения на согласующем пвухполюснике 9 обеспечивало запертое состояние транзистора 13. Для этого должновыполняться условие О ,О, гпе 0СА СДнапряжение на согласующем двухполюснике 9 при номинальном значении выходного тока элемента 7 заряда; О- падение напряжения межцу основным входом 2 и входом 4 питания гистерезисного комгаратора 1 с дифференциальнымвходным каскапом. Так, если входнойдифференциальный каскад содержит по одному транзистору в каждом плече,то О =О 0,7 В (для кремния). Присд 1этом напряжение база-эмиттер цополнильного тр нз тор 8 ОБ =0 т еБзйданный транзистор заперт, йа вхоп логического инвертора 12 ток не поступает,его выходное сопеотивление велико и онне шунтирует импульсный выхоц, Весьток генератора 6 тока поступает навход питания гистерезисного компаратора 1. На импульсном выходе формируется высокий логический потенциал эа счеттока, вытекающего с импульсного выхопа гистврезисного компаратора 1, Зарядный выход 3 компаратора заперт, его выхоц ное сопротивление велико.Когда напряжение на конденсаторе 5 достигает верхнего порога срабатывания гистерезисного компаратора ", послецний переключается, Наприкение нв еголмпульсном выходе снижается цо нижнего логического уровня. Разрядный выход 3компаратора 1 открывается, т.е, его выходное сопротивление становится малым ичерез него происходит разряд конценсатора 5, формируется крутой срез пилообразного напряжения, снимаемого с выхода.Так как при этом выходной ток элемента 7 заряца существует, то вследствие падения напряжения на согласующем цвухполюс- Онике 9 транзистор 13 продолжает оставаться запертым и выход инвертора 12не шунтирует импульсный выход устройства. После снижения напряжения на конденсаторе 5 до нижнего порога срабаты- Ивания гистерезисного компаратора 1 онпереключается в исхоцное состояние ипроцесс повторяется.Рассмотрим работу устройства при обрыве внешнего регулирующего резистора 8,Пусть данное нарушение нормальнойработы устройства на номинальной частоте генерации происхоцит на этапе заряда конденсатора 5, Ток на выхоце элемента 7 заряца прекращается, но конденсатор 5 продолжает заряжаться оченьмалым током, вытекавшим с основноговхода 2 гистерезисного компаратора 1.По достижении на.конденсаторе 5 3 Оверхнего порога срабатывания гистерезисного компаратора Х последний переключается и происходит разряд конденсатора 5 через разрядный выхоц 3 компаратора 1, Затем процесс повторяется,Частота пилообразного напряжения навыходе становится много ниже номиналеной частоты (фиг, Зс фиг. 3 Ь ) из заувеличения времени заряда конденсатора 5 Прекращение тока с выхода элемента 7 заряца приводит к уменьшениюпадения напряжения на согласующемдвухполюскике 9 и бывший цо этого запертым транзистор 13 на этапе зарядаконценсатора 5 открывается. Его открытое состояние поццерживается за счетнапряжения О причем О. =0 +О1 бэ 3 ср,гце О - величина пацения йапряженияна согласующем цвухполюснике 9, обусловленная протеканием через него тока 3 1018209 4базы транзистора 13. Вслец за отпиранием транзистора 13 открывается выходинвертора 12, его выходное сопротивление становится малым (фиг, ЗВ) и оншунтирует импульсный выход, снизивнапряжение на нем цо нижнего логического уровня (фиг. Зъ). В схеме прототипа такой возможности фиксировать обрыввнешнего регулирующего резистора нет,На этапе заряда конденсатора 5 транзиотор 13 и инвертор 12 запираются(фиг. ЗЬ) но при этом импульсный выходустройства шунтируется импульсным выходом гистерезисного компаратора 1,Таким образом, в течение всего времени,пока оборван внешний регулирующий реэистор 2, на импульсном выходе устройства поддерживается уровень логического "0" (фиг, З.),Прототип при обрыве внешнего регулирующего резистора продолжает работуна очень низкой частоте, и на его пилообразном,и импульсном выходах при уъствует напряжение. Устройства, которыеполучают его выходными сигналы, такжефункционируют, но вследствие резкогоснижения частоты по сравнению с номи.нальной, в них происходят сбои и необратимые отказы,В прецлагаемом генераторе повышениенадежности достигнуто за счет шунтирования сигнала на импульсном выходе устройства, т,е. введении индикации обрыва. А так как обычно импульсное выходное напряжения генератора используетсядля стробирования и ыокировки аппаратуры, то такой информации, как его отсутствие, достаточно для запирания необходимых узлов и каскацов аппаратуры,которые могут выйти из строя или будутдавать сбои при резком снижении частотыгенерации, вызванной обрывом внешнегорегулирующего резистора.Выполнение согласующего цвухполюсника по схеме на фиг. 2 позволяет осуществить не только инцикацию обрыва внешнего регулирующего резистора, но и фиксировать увеличение его номинала сверх допустимой величины в процессе регулирования частоты генерации устройства.10:1. 8209 Еь тровк ПоцписноеР 4/ 130 Филиал ПГ 1 П "Патент, г. Ужгород, уд,йи ин 8 Составитель А. ГорбачевТехреду О. Неце Корректор С, Шекм 559/52ВНИИПИ Госуцапо делам изо35, Москва,ираж 936твенного комитета Сретений и открытий