Релаксационный генератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИИ (1 И З(51) Н 03 К 3/351 ЕТЕН тио(088,8)ева И.А, Импульс однопереходных М., "Связь", 19 баз нер:В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский инс тут автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизир ванных систем управления и радиоэлектроники(54) (57) 1. РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР, - содержащий однопереходный транзистор, базы которого через резистор подключены к шинам источника питания, времязадающий конденсатбр, вкпюченный между эмиттером однопереходного транзистора и отрицательной шиной источника питания, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты,введены датчик тока, включенный последовательно с времязадающнм конденсатором, шина источника задающего напряжения и соединенные последовательно элемент сравнения и стабилизатор тока, выход которого подключен к эмиттеру однопереходного транзистора, первый вход элемента сравнения соединен с шиной источника задающего напряжения, второй вход - с выходом датчика тока., 2. Генератор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что датчик тока выполнен в виде соединенных параллельно резистора и диода, включенного в обратном направлении.3. Генератор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в качестве элемента сравнения и стабилизатора тока использован операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы которых являются соответственно первым и вторым входами элемецта сравнения, неинвертируюций вход операционного усилителя через третий резистор соединен с отрицательной шиной источника питания, а выход операционного усилителя через четвертый резистор соединен с его инвертирующим входом и с первым выводом пятого резистора, второй вывод кото.3рого является выходом стабилизатора тока.1 О 15 50 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора импульсов в различных устройствах электронной техники.Известен генератор пилообразного напряжения с токостабилизирующим транзистором, из р-п-р-транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с положительной шиной источника питания, к которой через стабилитрон подключена база р-и-р-транзистора, положительная шина через резистор соединена с отрицательной шиной источника питания, к которой через конденсатор подключен коллектор р-и-р-транзистора и первая база одно. переходного транзистора через резистор, вторая база через резистор с оединена с положительной шиной источника питания, а эмиттер - с точкой соединения коллектора р-и-р-транзистора и конденсатора 1) .Однако данный генератор имеет недостаточный диапазон регулировки частоты.Известен рлаксационный генератор, содержащий однопереходный транзистор, базы которого через резисторы подключены к шинам источника питания, времязадающий конденсатор, включенный между эмиттером однопереходного транзистора и отрицательной шиной источника питания Г 23.Недостатком известного генератора является малый диапазон регулирования частоты, так как он ограничен током включения однопереходного транзистора.Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты.Поставленная цель достигается тем, что в релаксационный генератор, содержащий однопереходный транзистор, базы которого через резистор подклю-. чены к шинам источника питания, времязадающий конденсатор, включенный между эмиттером однопереходного транзистора и отрицательной шиной источника питания, введены датчик тока, включенный последовательно с времязадающим конденсатором, шина источника задающего напряжения и соединенные последовательно элемент сравнения и стабилизатор тока, выход которого подключен к эмиттеру однопереходного транзистора, первый вход элемента сравнения соединен 20 25 30 35 40 45 с шиной источника задающего напряжения, второй вход - с выходом датчика тока.Причем в релаксационном генераторе датчик тока выполнен в виде соединенных параллельно резистора идиода, включенного в обратном направлении,Кроме того, в качестве элементасравнения и стабилизатора тока использован операционный усилитель,инвертирующий вход которого соединенс первыми выводами первого и второгорезисторов, вторые выводы которыхявляются соответственно первым и . вторым входами элемента сравнения,неинвертирующий вход операционногоусилителя через третий резистор соединен с отрицательной шиной источника питания, а выход операционногоусилителя через четвертый резисторсоединен с его инвертирующим входом и с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого является выходом стабилизатора тока.На фиг. 1 представлена функциональная схема релаксационного генератора, на фиг. 2 - возможный вариант его выполнения.Релаксационный генератор (фиг.1)состоит из однопереходного транзистора 1, базы которого через резис -торы 2 и 3 подключены к шинам источника питания, между отрицательнойшиной и эмиттером однопереходноготранзистора 1 включен последовательно времязадающий конденсатор 4, дат-1чик 5 тока, элемент 6 сравнения истабилизатор 7 тока, выход которогоподключен к эмиттеру однопереходноготранзистора 1, причем один входэлемента 6 сравнения соединен с шиной задающего напряжения, а другой -с выходом датчика 5 тока,Релаксационный генератор (фиг.2) отличается от приведенного выше тем, что в качестве элемента 6 сравнения и стабилизатора 7 тока использован операционный усилитель (ОУ) 8, инверсный выход которого через резистор 9 соединен с шиной источника задающего напряжения, а через резистор 10 - с выходом датчика тока, выход операционного усилителя через резистор 11 соединен с эмиттером однопереходного транзистора, прямой вход операционного усилителя через резистор 12 соединен с шиной источ20ника питания, инвертирующий вход операционного усилителя через резистор13 соединен с. выходом операционногоусилителя.Генератор работает следующим образом,В начальный момент времени однопереходный транзистор 1 закрыт.Конденсатор 4 заряжается с помощьюстабилизатора 7 тока, величина которого стабилизируется на заданномуровне благодаря обратной связи,осуществляемой датчиком 5 тока и.элементом 6 сравнения, сравнивающего текущую величину тока заряда 15конденсатора 4 с заданной. При этомвеличина эмиттерного напряжениявозрастает. Когда эмиттерное напряжение достигает пикового значения,открывается переход эмиттер-базаоднопереходного транзистора 1, иток заряда конденсатора 4 уменьшается, переходя в цепь эмиттера однопереходного транзистора 1. Однакодатчик 5 тока выдает сигнал на 25элемент 6 сравнения о прекращениитока и стабилизатор 7 тока повышаетего до тех пор, пока он не достигнетвеличины тока включения однопереходного транзистора 1. Эмиттер становится прямосмещенным, сопротивлениемежду эмиттером-и первой .базой па дает, конденсатор 4 разряжается через эмиттерную цепь и на выходе генератора возникает положительный35импульсКогда эмиттерное напряжение достигает минимального значенияэмиттерпрекращает проводить ток и циклповторяется, 40Важное значение имеет включениедатчика 5 тока в зарядную цепь конденсатора 4, а не в выходную цепьстабилизатора 7 тока ввиду того, чтоне наблюдается эффект - снижение тока заряда конденсатора 4 без увеличения его емкости. Включение датчика тока 5 в ниде параллельно соединенных резистора и диода, включенного в обратном на" правлении, позволит исключить влияние резистора на процесс разряда конденсатора 4 после пробоя перехода эмиттер-база однопереходного транзистора 1, так как при заряде конденсатора 4 ток протекает через резистор и падение напряжения на нем пропорционально этому току, а при разряде конденсатора 4. ток протекает через диод.Таким образом, используя предла" гаемый релаксационный генератор можно значительно понизить величину тока заряда конденсатора без увеличения его емкости, так как заряд конденсатора ведется малым током, а.при пробое перехода эмиттер-база однопереходного транзистора 1 ток стабилизатора тока автоматически увеличивается до величины тока включения однопереходного транзистора.Практически, в предлагаемом варианте генератора тока заряда конденсатора можно снизить более чем в 50 раз. по сравнению с известным. Соответственно диапазон регулирования релаксационного генератора расширится во столько же раз.Техническая эффективность изобретения заключается в возможности резкого снижения величины зарядного тока конденсатора 4 которая в обычных схемах ограничена снизу током включения равного для серийных одно- переходных транзисторов 20 мкА. Снижение величины зарядного тока конденсатора 4 без увеличения его емкости, что особенно важно при работе генератора на низких частотах, приводит к значительному расширению диапазона регулирования предлагаемого генератора.